电镀助剂使用中比例失调问题的处理（二）

    4 酸性硫酸盐光亮镀锡

    4.1 载体光亮剂的积累

    酸性亮锡国内主光亮剂仍多采用节叉丙酮，或其与席夫碱类混用。与氯化钾镀锌一样，节叉丙酮必须用载体增溶(一般用优质OP乳化剂作载体)。同样道理，载体也会积累。积累的载体危害远大于氯化物镀锌。

    它不但使镀件清洗困难，且镀层易灰白失光(特别液温高时)，焊接性能下降。用活性炭同样难以去除，且劣质活性炭反而易引人有害CI一。

    笔者自配光亮剂，除选用高纯度节叉丙酮外，直接用镀锌高温载体而不用OP。同时配制时光亮剂乘热(可多溶解约一倍节叉丙酮)在强烈搅拌下慢慢加人镀液。镀液中载体浓度已大于临界胶束浓度，冷却后也不会有节叉丙酮析出(旧液)，以尽量减少载体积累。成品光亮剂建议选用增溶性更好的载体替代OP。

    4.2 甲醛问题

    甲醛在镀锡液中具有双重作用:一是可作辅助光亮剂，二是具还原性，对游离SnZ十的氧化有抑制作用。但由于酸性亮锡允许液温范围很窄(15一18℃)，液温高与低时都难于调控。多年实践发现，不同液温下甲醛用量相差很大。无恒温设备时，冬季用量比正常量大很多;而液温高于25OC时，需要量很低。霍尔槽试验，越补加甲醛，镀层亮度越差，越显灰白。自配光亮剂可调，光亮剂中不加甲醛，用霍尔槽试验来确认是否该补加、补加多少，还是单独另加。但商品光亮剂中含量基本固定，这也许是液温范围窄的重要原因之一。建议助剂生产厂家将光亮

    剂分为“低温型”和“高温型”两类，用户可根据不同液温选择添加。

    注意了上述两个比例失调问题，再辅以低电流密度区光亮走位剂，控制好四价锡并及时去除日锡酸，几年来镀液微棕黄，清彻透明，液温无论冬季2℃或夏季30℃左右，均能镀得光亮均匀、无灰雾镀层，基体光洁似抛光的，镀层达镜面光亮。

    4.3 铜杂质问题

    镀锡基材都为铜材，镀液很易引人铜杂质。造成低电流密度区锡层失光、发暗，甚至发黑(主光亮剂节叉丙酮过多也有类似现象，但发暗黑电流密度范围很宽，不限于低电流密度区)。此时补加光亮剂无法解决，只能除铜。用黄血盐沉淀铜效果不好，生成沉淀易复溶;而在强烈搅拌下慢慢加人稀硫化钠溶液，则效果好(可在处理四价尽锡酸前先加，然后一起絮凝沉淀)。

    5 光亮镀镍

    5.1 光亮剂本身问题

    亮镍光亮剂中的次级光亮剂已发展到第四代，如毗睫衍生物(如P邢、PpS一OH等)、丙炔醇衍生物(如效果良好的DEP、PAP、PS等)。它们出光快，整平性优异，但原材料价高(尤其是DEP)。有的用户苛求开缸量要小于lmL/L，性能要好，消耗量要低，价格还要便宜。助剂生产厂家只好大量加入第三代镀镍“中间体”，如BMP(丁炔二醇丙氧基化合物)、BEO(丁炔二醇乙氧基化合物)或直接加人丁炔二醇等所谓“长效光亮剂”。结果使用后比例很快失调。第四代的消耗快，“长效光亮剂”消耗慢，效果变差。还得全用第四代的“中间体”，通过不断调整配方比例，使消耗量降到最低。

    5.2 初、次级光亮剂配比问题

    初、次级光亮剂配比应恰当，才能将镀层内应力降到最低(稍有压应力为好，镀层结合力好些)，效果好，镀层脆性小。为此，分为光亮剂与柔软剂两类商品，前者以次级光亮剂为主，后者以初级光亮剂为主(多数还含有辅助光亮剂)。

    使用中不作试验，凭感觉补加，或哪种价廉点就多加点，必然失调。笔者自配光亮剂，有条件不断通过生产实践及时发现比例失调现象，及时调整配方比例。最终找到了一个初、次级“二合一”的配方，只加一种，使用起来简单方便。经大生产3年多的验证，基本不会失调，且效果良好，滚、挂镀均可通用(以亮镍为最终镀层时，多加一种使镀层白亮的组分)，减少了许多现场工艺维护工作量。

    5.3 阴极电流密度的影响

    亮镍光亮剂含有五六种甚至十余种组分。它们各有各的功能，又起协同作用。若电镀厂点一直镀形状简单的产品(特别是定型产品)且装挂合理，为追求生产效率电流密度用得大些，则主管高电流密度区光亮整平性的组分消耗多些;反之，镀复杂件，槽又窄，装挂又不良，怕工件夹角处烧焦，所用电流密度不宜开大，则主管低电流密度区光亮性的组分消耗多些，甚至还得另加性能良好的“低区走位剂”(相应地，氯化镍与硼酸含量也应高些)。

    5.4 镀液pH值的影响

    镀液pH值低，允许电流密度大些，但光亮剂用量及消耗加快，初级光亮剂相对要多些;pH值偏高，只要液温可以(亮镍液温低于45℃则效果很差)，主盐足够，允许电流密度也可足够大;同时光亮剂的吸附性能好些，用量及消耗量低些，相对失调好些(如亮镍液糖精钠有1.5酬L足够，但光亮镍铁合金镀液因pH值应低于3.5，糖精钠要用到59几效果才好。笔者认为，微酸性镀液pH值稍高为好。同一种光亮剂，有的厂使用效果好，有的厂反映不太好，原因之一与采用的工艺条件不同有关。润湿剂质量优劣也影响光亮剂使用效果，应引起重视。

    5.5 大处理的影响

    对镀液去除有机杂质的大处理，会使光亮剂组分比例大大失调。笔者作过多次试验:为氧化彻底，将镀液pH值调至3.5以下，加大高锰酸钾氧化剂量，于60一65℃，保温反应几小时，再用化学纯活性炭109/L以上，搅拌吸附几小时，沉淀几小时后过滤。调回pH值，霍尔槽试验，高中电流密度区光亮如初，只是低电流密度区不亮了。可见根本无法氧化、吸附毗咤类衍生物，不可能处理成暗镍镀液，反而使光亮剂比例严重失调，只是初级光亮剂或柔软剂组分中糖精钠、ALS之类损失较多。相玉燕、储春对亮镍镀液大处理前后糖精钠含量作过定量测定，发现双氧水不能破坏糖精。由于活性炭吸附而损失糖精，大处理每增加1岁L活性炭，糖精损耗约0.20g/L。

    因此，不到万不得已时，不要轻易对亮镍镀液作大处理。大处理后务必通过霍尔槽试验调整光亮剂配比。若对镀液采用活性炭连续过滤，应及时补加初级光亮剂或柔软剂。

    6 镀锌钝化

    6.1 超低铬兰白钝化

    笔者曾用过某国外大公司的兰白钝化粉，还得自己视情况经常补加氟化钠。

    自配时，选用氟化物有讲究，应采用NaF。若用氢氟酸或水解后呈强酸性的氟化氢按，不加硝酸，pH值也偏低了。实践证明，N所少了，钝化层也不易显兰色。

    6.2 三价铬钝化

    近年兴起的三价铬钝化，有利于加工出口产品，更有利于环保。用良品时，钝化膜抗蚀性能可高于六价铬钝化(特别是兰白钝化)。但商品均为浓缩液，不知其组分与配比，且良品价格昂贵。陈锦虹等与邹锦光等对三价铬钝化的研究进展作过综述。认为三价铬钝化液中应含有Cr(1)的配合物以控制反应速率。过高，成膜快，但钝化膜致密性差，外观不良，抗蚀性差，生产中不好掌握。反之，反应太慢，甚至难以成膜，膜层过薄，抗蚀性也差。由于三价铬盐是主要成膜物质，它必然随钝化的进行不断消耗，而配位剂主要为带出损耗，因此长期补加浓缩液，势必造成配位剂积累而比例失调。因可用的三价铬盐很多，各种产品可能要求不同，用户无法自行补加三价铬盐(有的还有钻盐、钦盐等)，其使用寿命必然不会太长，造成钝化成本很高。笔者认为，过于保密的产品，客户数量反而少。助剂生产厂可以在关键技术上保密，但采用何种三价铬盐应当告诉用户，便于调整。为了经济效益，可以制成开缸剂与补充剂两种，后者配位剂少点，三价铬盐多点。

    7 结语

    影响电镀助剂使用中比例失调的原因甚多，应针对具体问题作深入全面试验、分析，将其发生的可能性降至最低，失调周期延至最长。


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