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文档简介
1、电镀液中主要成份的作用在电镀加工厂的日常电镀加工生产过程中,我们要使用到 电镀液这个必须的电镀原材料产品,电镀溶液的组成对电镀层的结构有着很重要的影响。不同的镀层金属所使 用的电镀溶液的组成可以是各种各样的 .但是都必须含有主盐。根据主盐性质的不同,可将电镀溶液分为简单盐电镀溶液和络合物电镀溶液两大类。简 单盐电镀溶液中主要金属离子以简单离子形式存在(如cu2+、Ni2+、Zn2+等),其溶液都是酸性的。在络合物电镀溶液中,因含有络合剂,主要金属离子以络离子形式存在(如Cu(CN)32-、Zn(CN)42-、Ag(CN)2-等),其溶液多数是碱性的,也 有酸性的。 除主盐和络合剂夕卜,电镀溶液
2、中经常还加有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等,它们各有不同的作用。一、主盐 能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。主盐浓度高,溶液的导电性和电流效率一股都较高,可使用较大的电流密度,加快了沉积速度。在光亮电镀时,镀层的光亮度和整平性也较好。但是,主盐浓度升高会使阴极极化下降,出现镀层 结晶较粗,镀液的分散能力下降,而且镀液的带出损失较大,本钱较高,同时还增加了废 水处理的负担。主盐浓度低,那么采用的阴极电流密度较低.沉积速度较慢,但其分散能力和覆盖能力均较浓溶液好。因此,主盐浓度要有一个适当的范围,并与溶液中其他成分的浓度维持一个适当的比值。有时,由于使用要求不同.即使同一类型的镀液
3、,其主盐含量范围也不同。对于电镀形状复杂的零件或用于预镀、冲击镀时,要求较高的分散能力,较低 般多采用主盐浓度的电镀溶液。而快速电镀的溶液,那么要求主盐含量高。二、导电盐 能提高溶液的电导率,而对放电金属离子不起络合作用的物质。这类物质包括酸、碱和盐,由于它们的主要作用是用来提高溶液的导电性,习惯上通称为导电盐。如 酸性镀铜溶液中的H2SO4氯化物镀锌溶液中的 KCL NaCl及氰化物 镀铜溶液中的NaOH和NaCO等。 导电盐的含量升高,槽电压下降,镀液的深镀能力 得到改善,在多数情况下,镀液的分散能力也有所提高。的限制.而且大量导电盐的存在还会降低其他盐类的溶解度。 剂的溶液,过多的导电盐
4、会降低它们的溶解度,使溶液 象.严重的会影响镀液的性能。所以导电盐的含量也应适当。导电盐的含量受到溶解度 对于含有较多外表活性 在较低的温度下发生乳浊现三、络合 在溶液中能与余属离子生成络合离子的物质称为络合剂。如氰化物镀液中的NaCN或KCN焦磷酸盐镀液中的 K4P2O或Na4P2O等。在络合物镀液中,最具重要意义的,并不是络合剂的绝对含量,而是络合剂与主盐 的相对含量, 通常用络合剂的游离量来表示,即除络合金属离子以外多余的络合剂络合剂的游离量增加,阴极极化增大,可使镀层结晶细致,镀液的分散能力和覆盖能力都得到改善,但是.阴极电流效率下降,沉积速度减慢。过高时,大量析氢会造成镀层针孔,低电
5、流密度区没有镀层,还会造成基体金属的氢脆。对于阳极来说,它将降低阳极极化,有利于阳极的正常溶解。络合剂的游离量低,镀层结晶变粗,镀掖的分散能力和覆盖能力都较差。四、缓冲剂 用来稳定溶液的PH值,特别是阴极外表附近的 PH值。缓冲剂一般是用 弱酸或 弱酸的酸式盐,如镀镍溶液中的比 H3BO3和焦磷酸盐镀液中的 Na2HPO4等。任何一种缓冲 剂都只能在一定的范围内具有较好的缓冲作用,超过这一范围其缓冲作用将不明显或完全没有缓冲作用, 而是还必须要有足够的量才能起到稳定溶液PH值的作用,由于缓冲剂可以减缓阴极外表因析氢而造成的局部PH值的升高,并能将其控制在最正确值范围内,所以对提高阴极极化有一定
6、作用,也有利于提高镀液的分散能力和镀层质量。过多的缓冲剂既无必要,还有可能降低电流效率或产生其他副作用。五、电镀稳定剂 用来防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化,保持溶液的清澈稳定。如酸性镀锡和镀铜溶液中的硫酸,酸性镀锡溶液中的抗氧化剂等。六、阳极活化剂 在电镀过程中能够消除或降低阳极极化的物质,它可以促进阳极正常溶解,提高阳极电流密度。如镀银溶液中的氯化物,氰化镀铜溶液中的酒石酸盐七、添加剂是指那些在镀液中含量很低,但对链液和镀层性能却有着显著影响的物质。近年来添加剂的开展速度很快?在电镀生产中占的地位越来越重要,种类越来越多,而且越来越多地使用复合添加剂来代替单一添加剂。按照它们在电镀溶液中
7、所起的作用,大致可分为如下几类。一 光亮剂 它的参加可以使镀层光亮。如镀镍中的糖精及1,4- 丁炔二醇;氯化物镀 锌中的苄*丙酮等。当在镀液中含有几种光亮剂或将几种物质配制成复合光亮剂时,常根 据光亮剂的集团及其在镀液中的作用、性能和对镀层的影响等,又将它们分为初级光亮剂、次级光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂等。二整平剂 具有使镀层将基体外表细微不平处填平的物质。如镀镍溶液中的香豆素,酸性光亮镀铜溶液中的四氢噻唑硫酮、甲基紫等。三 润湿剂 它们的主要作用是降低溶液与阴极间的界面张力,使氢气泡容易脱离阴 极 外表,从而防止镀层产生针孔。这类物质多为外表活性剂,其添加量很少,对镀液和镀层的其他性能没
8、有明显的影响。如镀镍溶液中的十二烷基硫酸钠和铵盐镀锌中的海鸥洗涤剂。四应力消除剂 能够降低镀层内应力,提高镀层韧性的物质。碱性镀锌溶液中的香豆素五镀层细化剂它是能使镀层结晶细化并具有光泽的添加剂。如碱性镀锌溶液中的DE及DPE等添加剂。可以在液六抑雾剂这是一类外表活性剂。具有发泡作用,在气体或机械搅拌的作用下, 面生成一层较厚的稳定的泡沫以抑制气体析出时带出的酸雾、碱雾或溶液的飞沫。选择的原那么是它对镀液和镀层的其他性能没有有害的影响,而本身在溶液中相当稳定,如镀铬溶液中使用的F53。抑雾刑的参加量一般都很小,过多会造成泡沫外溢或爆鸣,如果选择或使用不当那么会在 镀层上造成气流痕、针孔等。七无
9、机添加剂此类添加剂多数是硫、硒、碲的化合物及一些可与镀层金属共析的其他金属盐。这些金属离子对镀层的性能会有显著的影响,而且这种影响是多方面的。例如在镀镍 溶液中参加镉盐可以得到光亮的镀层,在硫酸盐镀锡溶液中参加铅盐可防止镀层长锡须,在镀银或镀金溶液中参加锑或钻盐可以提高镀层的硬度等等。但是这些金属的含量必须很低,否那么将会使镀层恶化,如发黑、发脆、产生条纹等。八、阳极 电镀时发生氧化反响的电极为阳极。它有不溶性阳极和可溶性阳极之分。不溶性阳极的作用是导电和控制电流在阴极外表的分布;可溶性阳极除了有这两种作用外,还具有向镀液中补充放电金属离子的作用。后者在向镀液补充金属离子时,最好是阳极上溶解入
10、溶液的金属离子的价数与阴极上消耗掉的相同。如酸性镀锡时,阴极 上消耗掉的是Sn2+,要求阳极上溶解入溶液的也是 Sn2+;在碱性镀锡时,阴极 上消耗掉 的是Sn4+ ,要求阳极上溶解入溶液的也是 Sn4+。同是还希望阳极上溶解 入溶液中的金属离子 的量与阴极上消耗掉的根本相同,以保持主盐浓度在电镀过程中的稳定。阳极的纯度、形状及它在溶液中的悬挂位置和它在电镀时的外表状态等对电镀层质量都有影响。染料型镀铜光亮剂配方分析目录?镀铜光亮剂应用背景?特点*染料光亮剂组成*配方例如仅做参考光亮硫酸盐镀铜有许多优点,特别适宜作塑料电镀的底镀层,也常作为装饰性钢铁零件电镀铜、镍、铬的底镀层。用光亮硫酸盐镀铜
11、整平增厚,是降低电镀本钱有效手段之一。硫酸盐镀铜用于工业化生产已有 100多年,通过向镀液中添 加一些光亮添加剂和整平剂等,可以得 到细致、平整的镀层。1. 背景国外酸铜添加剂中很早就将染料用作整平剂。虽然后来又开发了一些整平剂,但效果不及染料型的好。染料的优点主要是覆盖能力较好,同时有较好的整 平作用。我 国在开始试验MN型光亮剂时,也对染料进行过研究,如曾从 40多 种染料中筛选出甲基紫和藏花红,认为 这2种染料效果较好,但使用中存在几个问题。 1镀液允许上限温度低, 一般不超过 30C 2染料的聚合和沉降; 3染料型光亮剂 在高、中电流密度区整平性不如 MN 型好。2. 染料型镀铜光亮剂
12、的特点染料型镀铜光亮剂的性能集中表达在整平能力、出光速率、走位能力三个方 面。研制整平 能力强、出光速率快、走位好的高性能镀铜光亮剂关键在于中间体的选择与复配原那么确实定。1出光速度快,整平性好。对此,我们曾与市面上认为最正确的进口同类型光亮 剂在大生产线上作了现场比照,一般车削铁零件或黄铜零件,可在 6分钟左右出 现镜面光亮的镀层,性能根本持平。其中“ 207是浓缩型的,用量较省,综合性能较好;“ 209 最突出的是整平性,镀层饱满度更好些。2覆盖能力走位好,尤其在低电区有较好的光亮度。对此,我们曾做了大量赫尔槽和角阴极试验,试片在低电流密度区镀层仍比拟清亮, 未出现界限明显 的暗色铜镀层。
13、3光亮剂容许范围宽,调整较容易。也就是加得少,镀层光亮度略差些;稍多加些,也不会出现明显的挂勾或零件孔边的“眼圈印。4兼容性好,能与进口染料型光亮剂相互替换或取代使用。5在一般情况下,不会产生憎水膜,因而电镀后续镀层前不需进行脱膜处理;但前提是镀液中有机杂质不能积累太多;太多了需用双氧水-活性炭处理。6由于染料在镀液中及在电极上的分解和聚合, 会产生颗粒状悬浮或沉淀物, 吸附到镀件上, 就会出现针孔、麻点,因而镀液必须进行循环过滤,循环量最好 每小时不少于槽液总体积的 5 倍,至少也得 3倍。3. 染料型光亮剂的组成一般将染料型光亮剂分为开缸剂MU、光泽剂与整平剂3种出售。开缸时3种都加。开
14、缸剂主要为细化结晶、减少针孔麻点,开缸时用量较大,但平时补加 不多。而光泽剂与整平剂 由用户视情况补加。开缸剂主要为细化结晶、减少针 孔麻点,开缸时用量较大,但平时补加不 多。补充时以A,B剂为主,一般情况 下A,B剂可按各50%参加;假设有些零件要求镀液覆盖 能力走位更好些,可适当多加些 A 剂;有些形状较简单的零件,但要求出光速度和整平能 力更好的,那么可适当多加些B剂。不过A,剂的添加量不宜相差过多,一般以不超过10%为宜。3.1 光亮剂光亮剂用来增强高电流密度区光亮度与整平剂配合发挥作用。主要成分为有机含硫磺酸盐主要发光基团等类型。高档次的光亮剂中间体有醇硫基丙烷磺酸钠HP,二甲基甲酰
15、胺基磺酸钠TPS,噻咪啉基二硫代丙烷磺酸SH110。HP是作用于酸 性镀铜液中取代传统 SP 聚二硫二丙烷磺酸钠的晶粒细化剂与SP相比具有镀层颜色清晰白亮,用量范围宽多加不发雾,低位效果好等优点。TPS性能与 SP 相仿其高区走位性能优良光亮剂组分性能较易控制是取代 SP 的新一代高性能酸铜 中间体;SH11作用与SP根本相同,其不同之处它是晶粒细化剂与整平剂结合的产物该工艺特别适用于线路板电镀及电铸铜。3.2 载体在铜镀液中,参加的光亮剂必须在外表活性剂的协同下才能使镀层光亮、整平,这些外表活性剂即为载体。常见的载体有聚乙二醇、多胺与环氧乙烷的加成物AE、脂肪胺与环氧乙烷的加成物DAE、脂肪
16、胺聚氧乙烯醚AEO、辛基 酚聚氧乙烯醚0P、聚 乙烯亚胺季铵盐等。有些载体还同时具有润湿性、染料分散剂、镀层晶粒细化的作用。常用的非离子外表活性剂聚乙二醇 P 分子量有6000, 8000,10000;润湿 剂MT-100, P必 须和光亮剂、整平剂组合使用方可获得全光亮镀层,MT-10C为琥珀酸酯钠盐,低泡润湿剂能提高镀液的均镀能力,使上下电流密度区沉积的镀层均匀一致。3.3整平剂整平剂,多为杂环化合物和染料。染料由于其结构不同,有些起光亮作用,有些起整平作用。常见的染料有甲基紫、藏花红、噻嗪类染料MD三苯甲烷 染料、聚合硫代染料 碱性黄、吩嗪类染料等。最正确的吩嗪类染料是健拿绿B及健拿黑R
17、,它们具有最好的整平能力和最宽的光亮电流密度范围。杂环化合物可以加强低电位区的走位能力,改善和加强整平能力。3.4润湿剂湿润剂一般为外表活性剂。外表活性剂的湿润作用可以消除铜镀层上产生的麻点与针孔,此外还能在阴极与镀层界面上定向排列剂产生吸附作用,从而提高阴极极化 作用,使镀层的结晶更加致密、均匀和细致。常用的非离子外表活性剂聚乙二醇分子量有6000, 8000, 10000、十二烷基磺酸钠、 HFI 改性聚 醚、RPE 环氧乙烷-环氧丙烷 共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的等。除此之外,还有结构更加复杂的聚胺类外表活性剂,如烷氧双胺、脂肪胺聚氧乙烯醚等。4. 染料型铜光亮剂的配制4.1 NM型
18、+染料类光亮剂成分含量mg/L12-巯基苯并咪唑M厂0.8390.8902乙撑硫脲N0.574'0.6003聚二硫二丙烷磺酸钠 SP26.0 28.04聚乙二醇P0.0700.0785甲基紫0.0550.0604.2配制流程1 M 2-巯基苯骈咪唑溶液的配制M是一种整平剂。定量称取 M后,将其参加去离子水中,加热至 90C时,参加少量NaOH 搅拌下,固体慢慢溶解后,冷却溶液至室温待用。2 N乙撑硫脲卜SP聚二硫二丙烷磺酸钠、聚乙二醇20000P溶液的配制N也是一种整平剂;P是外表活性剂,主要作用是减少镀层针孔和麻点。定量称 取N、SR P后,将其参加去离子水中,常温下搅拌溶解后备用;
19、3) 染料溶液的配制将染料与染料分散剂参加水中,常温下强力搅拌至均匀后待用;4) 光亮剂的配制将上述的前两种溶液混合均匀后,参加局部去离子水,然后将染料溶液参加到 此混合液中,搅拌下补充水至计算值。4.3酸铜光亮剂参考配方成分含量(mg/L)1聚乙烯亚胺烷基化合物(GISS)0.011 0.0202聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)0.01 0.053龙胆紫0.018 0.0214聚乙二醇(P)0.15 0.205健拿黑R0.0290.035酸性镀铜光亮剂配方分析目录?背景一光亮剂*酸铜光亮剂*配方例如一仅供参考1. 背景酸性硫酸盐镀铜工艺因为其溶液根本成分简单,溶液稳定,电流效率高,参加适当光亮剂就
20、可以得到高光亮度、高整平性、高均镀能力的镀层,因而得到广泛 的应 用。酸性镀铜层的好坏在于酸铜光亮剂的选择与应用,而酸性镀铜光亮剂的 开发关键在于中间体的选择和复配。传统的非染料系列 MN型光亮剂价格低、应 用广,但对高端产品性能无法满足要求,近年来国 外的复合型染料系列酸铜光亮剂大举进军国内市场,迅速占有60%-70%勺市场份额。国外产品价格较高,因此 有必要 开发 出能与国外产品性能相媲美的新一代酸铜光亮剂,是国内电镀工作 者的当务之急。2. 酸铜光亮剂的组成酸性镀铜光亮剂一般由载体、光亮剂、整平剂及辅助添加剂等组成。2. 1载体在酸性镀铜电解液中,假设单独参加光亮剂,镀层的光亮效果不显著
21、,还必 须参加外表活 性剂才能获得光亮性好和具有一定整平性的镀层。常用的有聚乙二 醇、多胺与环氧乙烷加成物AE、脂肪胺与环氧乙烷加成物DAE、脂肪胺聚 氧乙烯醚AEO及0P系列辛基酚聚氧乙 烯醚等。除作为光亮剂的载体外,有的 还具有润湿、分散染料及细化晶粒的作用。2. 2光亮剂光亮剂主要作为细化晶粒、增强高电流密度区光亮度 ,与整平剂配合发挥作 用,主要成分 为有机硫磺酸盐。常用的有 SP,它可以单独作为光亮剂使用,也可 以和其它含2S2S2键的光 亮剂配合使用,如苯基二硫丙烷磺酸钠BSP、醇硫基丙烷磺酸钠HP、聚二甲基酰胺基磺酸 钠仃PS等。2. 3整平剂多为杂环化合物和染料。常用的染料有甲
22、基紫、藏花红、四氢噻唑硫酮H1、聚乙烯亚胺烷基化合物GISS、脂肪胺乙氧基磺化物AESS、巯基咪唑丙磺酸 钠MESS噻嗪类染料、 三苯甲烷染料、聚合硫代染料碱性黄、偶氮嗪染料MDD及吩嗪类染料等。2. 4其它添加剂在酸性光亮镀铜液中采用的外表活性剂以非离子外表活性剂效果最正确,并具 有稳定的晶粒细化。此外还可参加少量阴离子外表活性剂作分散剂,对改善镀层 质量亦有一定效果。常用的非离子外表活性剂聚乙二醇P分子量有6000,8000,10000 ;琥珀酸酯钠盐类低泡润湿剂 能提高镀液的均镀能力,使上下电 流密 度区沉积的镀层均匀一致。3.酸铜光亮剂配方v酸性镀铜光亮剂有三大系列,一类是非染料体系,
23、另一类是染料体系,还有一种就是以 非染料为根底添加局部染料的改良体系。传统的非染料系列由“2巯基苯并咪唑M、“乙撑硫脲N “聚二硫二丙烷磺酸钠SP “聚乙二醇P,分子 量6000 组合而成,简称 MN体系,在70年代末由我国的电镀科技工 作者研制 成功。MN体系对酸铜光亮剂来说是一个里程碑。该系列光亮剂出光 慢、整平差、低电位光亮 整平明显缺乏。但这一系列光亮剂应用了多年,至今许多厂家还在正常使用。3.1传统MN非染料系列工艺成分含量g/L12-巯基苯并咪唑(M)0.0003 ? 0.0012乙撑硫脲(N)0.0002 ? 0.00073聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)0.01 ? 0.02 4聚乙
24、二醇(P)0.05 ? 0.15十二烷基硫酸钠0.05 ? 0.2温度:15?30C当用AEO代替十二烷基硫酸钠时, AEO用量为十二烷基硫 酸钠的1/5左右。此 工艺镀中低 档产品完全可以,但镀高档产品时,亮度较低,达不到要求。3.2传统MN非染料系列改良工艺针对传统非染料 MN系列光亮剂出光慢、整平性差、低电位光亮整平明显缺乏等弱点,电镀工作者不断进行探索,先后有聚乙烯亚胺烷基盐(PN)、脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)、聚乙烯亚胺烷基化合物(GISS)、三甲基甲酰胺基磺酸钠(TPS)、巯基咪唑 丙磺酸钠(MESS)等一种或几种引入 MN型非染料系列中,极大地改善了中低电位的光亮整平性,拓宽
25、了使用温度范围。同时针对传统MN系列全面整平性较差这一弱点,用苯基聚二硫丙烷磺酸钠 (BSP)、醇硫基丙烷磺酸钠(HP)代替传统SP,整平 性能得到进一步改善;用四氢噻唑硫酮(H1)取代MN后,光亮度、 整平性、走位都会得到改进。传统MN系列+有机染料成分含量(g/L )12-巯基苯并咪唑(M)0.0003 ? 0.0012乙撑硫脲(N)0.0002 ? 0.00073聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)0.01 ? 0.02 4聚乙二醇(P)0.1 ? 0.255甲基紫适量温度:15? 32 C甲基紫在超过33C时候分解明显,夏天的槽液需要冷却降温。已逐步被新型染料替代。传统 MN系列+PN成分含量(
26、g/L)12-巯基苯并咪唑(M)0.0003 ? 0.0012乙撑硫脲(N)0.0002 ? 0.00073聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)n0.01 ? 0.02n4聚乙二醇(P)0.05 ? 0.15聚乙烯亚胺烷基盐(PN)0.2温度:15?45C323 传统 MN 系列 +AESS+GISS成分含量(g/L )12-巯基苯并咪唑(M)0.0003 ? 0.0012乙撑硫脲(N)0.0002 ? 0.00073聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)0.01 ? 0.024聚乙二醇(P)0.1 ? 0.255脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)0.01 ? 0.026聚乙烯亚胺烷基化合物(GISS)0.01 ? 0
27、.02温度:15? 30C3.2.4 MN的替代工艺成分含量(g/L )1四氢噻唑硫酮(H1)0.0002 ? 0.0012聚乙烯亚胺烷基化合物(GISS)0.001 ? 0.0023聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)0.01 ? 0.02n4聚乙二醇(P)0.05 ? 0.15聚乙烯亚胺烷基盐(PN)0.2 ? 0.04温度:15? 45 E3.2.5 M、SP的替代工艺3.2.5.1 TPS 替代成分含量(g/L )1二甲基甲酰胺基磺酸钠仃PS)0.03 ? 0.062乙撑硫脲(N)0.0003 ? 0.00073聚乙烯亚胺烷基化合物(GISS)0.01 ? 0.02 4聚乙二醇(P)0.05 ?
28、 0.15聚乙烯亚胺烷基盐(PN)0.2 ? 0.04温度:15? 45 E325.2 H1 替代成分含量(g/L )1四氢噻唑硫酮(H1)0.0002 ? 0.0012苯基聚二硫丙烷磺酸钠(BSP) n0.01 ? 0.033聚乙烯亚胺烷基化合物(GISS) 10.01 ? 0.02n4聚乙二醇(P)0.05 ? 0.15聚乙烯亚胺烷基盐(PN)0.2 ? 0.04温度:15?45C325.3 MESS 替代成分含量(g/L )1脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)二0.0005 ? 0.022乙撑硫脲(N)0.0003 ? 0.00073醇硫基丙烷磺酸钠(HP)0.02 ? 0.04H4聚乙二醇
29、(P)0.05 ? 0.15聚乙烯亚胺烷基盐(PN)0.2 ? 0.04化学浸镀(简称化学镀)技术的原理是:化学镀是一种不需要通电,依据氧化 复原反响原理, 利用强复原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子复原成金属而沉积在各种材料外表形成致密镀层的方法。化学镀常用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钻、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。目前以次亚磷酸盐为复原剂的化学镀镍的自催化沉积反响,已经提出的理论有“原子氢态理论、“氢化物理论和“电化学理论等。在这几种理论中,得到广泛成认的是“原子氢态理论。敏化敏化就是使非金属外表形成一层具有复原作用的复原液体膜。这种具有复原作 用的处理液就是敏化剂。好的敏化效果要求具有
30、复原作用的离子在一定条件下能较长时间保持其复原能力,并且能控制其复原反响的速度,要点是敏化所要还原出来的不是连续的镀层,而只是活化点。目前最适合的复原剂只有氯化亚锡。目前,对于非金 属化学镀镍用得最多的是 Pd活化工艺。当吸附有Sn的非金属 外表接触到Pd活化液时,Pd会被Sn复原而沉积到非金属外表形成活 化中心, 从而顺利进行化学镀。主盐:化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,一般采用氯化镍或硫酸镍,有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。早期酸性镀镍液中多采用氯化镍,但氯化镍会增加镀层的应力,现大多采用硫酸镍。目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源,一个优点是防止了硫酸根离子的存在,
31、同时在补加镍盐时,能使碱金属离子的累积量到达最小值。但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限,饱和时仅为35g/L。次亚磷酸镍的制备也是一个问 题,价格较高。如果次亚磷酸 镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话,这种镍盐将会有很好的前景。复原剂:化学镀镍的反响过程是一个自催化的氧化复原过程,镀液中可应用的复原剂有次 亚磷酸钠、硼 氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。在这些复原剂中以次亚磷酸钠用的最 多,这是因为其价格廉价, 且镀液容易控制,镀层抗腐蚀性能好等优点。络合剂:化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反响的游离镍离子的浓度外, 还能抑制 亚磷酸镍的沉淀,提高镀液的稳定性,延长 镀液的使用寿命。有的
32、络合剂还能 起到缓冲剂和促进剂的作用,提高镀液的沉积速度。化学镀镍的络合剂一般含有 羟基、羧基、 氨基等,常用的络合剂有柠檬酸钠、 酒石酸钠等。在镀液配方中,络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度, 而且也取决于自身的化学 结构。在镀液 中每一个镍离子可与 6 个水分 子微弱结合,当它们被羟基,羧基, 氨基取代时,那么形成一个 稳定的镍配位体。如果络合剂含有一个以上的官能团, 那么通过氧和氮配位键可以生成一个镍的 闭环配合 物。在含有 O.lmol 的镍离子镀 液中,为了络合所有的镍离子,那么需要含量大约 0.3mol 的双配位体的络合剂。 当镀液中无络 合剂时,镀液使用几个周期后,由于亚磷酸根聚集,浓度增大,产 生亚磷酸镍沉淀,镀液加热 时呈现糊状,加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍 的沉淀点,即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍 量,延长了镀液的使用寿命。不同络合剂对镀层沉积速率、外表形状、磷含
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