提示
提示
完成工程师认证,即可发布配方
相关文档推荐
logo
免费下载
上传文档 上传文档
点赞
点赞 0
收藏
收藏 0
分享
分享
微信扫一扫分享给朋友

电镀添加剂的作用与原理

在含有被镀金属离子的电解质溶液(electrolyte,bath)中,以工件作为阴极(cathode),通常以被镀金属作为阳极(anode),通以直流电,使作为阳极的金属溶解进入镀液,镀液中的金属离子在阴极上沉积形成有具有一定装饰性(decorative)或功能性(functional)的金属或合金的工艺叫做电镀(electroplating,electrodeposition,plating)。镀液中仅仅含有被镀金属的盐不能得到具有装饰性或功能性的镀层,必须在其中加入添加剂。

电镀添加剂(electroplating additives)是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称。它属于精细化学品(fine chemicals),在一些大型化工公司中,把它列入特殊化学品(specialty chemicals)。

1       电镀添加剂的分类和作用

应用广泛的电镀工艺有镀锌,镀铜,镀镍,镀铬,镀银,镀锡,镀铜锌合金,(仿金电镀),铜锡合金,锌镍合金,镍铁合金等。镀液有酸性,弱酸,碱性之分。不同类型的电镀工艺只能加入不同种类的添加剂,因此电镀添加剂的种类十分复杂,给电镀添加剂的分类带出困难。以下是本人根据电镀添加剂的对镀液和镀层和作用的不同所作的分类,不一定准确和全面。(同时,本分类仅包括电镀液中的添加剂,不包括电镀的前处理,后处理,也不包括化学镀,阳极氧化等其他表面处理工艺。)

1.1 络合剂(complexing agent or chelating agant)

电化学理论根据金属离子的交换电流密度I的大小(I表示电极存在的氧化反应和还原反应达到平衡时,即净反应速度为零时的氧化或还原反应速度或电流)将金属分为三类:

第一类:I很大,10-10-3 A/dm2,过电位很小,为Pb2+、Cd2+、Sn2+、In3+等。

第二类:I中等,为10-3-10-8 A/dm2,过电位中等。为:Cu2+、Zn2+、An3+、Bi3+等。

第三类:I很小,为10-8-10-15,过电位高,为:Co2+,Ni2+、Pt2+等。

只有第三类金属才能从其简单盐中电镀出致密的金属镀层。第一、二类金属由于交换电流过大,过电位低,得到的是疏松镀层。为了提高过电位,必须加入适当络合剂。

加入络合剂的作用是使金属离子形成稳定络合物,从而使金属离子还原的活化能较高,过电位增加,交换电流密度变小,从而形成致密的镀层。

影响络合效果的因素有络合剂种类,配位体和金属离子浓度,pH值等。

电镀中常见金属的络合剂有:

Zn2+:OH-,P2O74+,CN-,HEPP(羟基乙叉二磷酸)

Cu2+:CN-,P2O74+,HEDP,Cit3-,乙二胺等

SN2+:BF-,H2NSO3OH,Cit3-

Au:CN-,SO32-,Cit3-

Ag:CN-,S2O32-

1.2 表面活性剂(surfactant)

表面活性剂具有降低表面张力的作用,润湿作用,乳化和增溶作用。在电镀添加剂中通常作为光亮剂、防针孔剂、润湿剂、分散剂、增溶剂、抑雾剂等。

在酸性镀铜中,聚乙二醇是光亮剂的重要成份。

在镀镍中,十二烷基硫酸钠和乙基巳基磺酸钠是防针孔剂和润湿剂的主要成份。

在酸性镀锌中,OP或平平加既用作主光亮剂芐叉丙酮和邻氯荃甲醛的增溶剂和分散剂,又起着平滑镀层的作用。

在镀铬中,用含氟表面活性剂作为铬雾抑制剂。

1.3 主光亮剂 ( brightener)

主光亮剂是指在电镀添加剂中产生光亮作用的主要成份。不同镀种的主光亮剂不同。但作为主光亮剂的物质通常分子量不大,用量较小,通常是醛类、酮类,含双键或三键的有机物,杂环化合物或一些金属元素。

酸性镀铜的主光亮剂有:乙撑硫脲,二硫苯骈咪唑,四氢噻唑硫酮等。

酸性镀锌的主光亮剂有:苄叉丙铜,邻氯苯甲醛等。

碱性镀锌的主光亮剂有:香苯醛,BPC。

镀镍的主光亮剂有:丁炔二醇和丙炔醇的醚化产物。

1.4 整平剂(levelling agent)

整平剂与光亮剂的作用不同,后者的主要作用是提高镀层的光亮度但不一定能填平基体表面微观的凹凸不平。而前者的作用主要是填平基体的微观凹凸不平但不一定具有明显的光亮作用。例如:氰化光亮镀铜工艺可以获得光亮的镀层但不能填平基体表面存在的划痕,而半光亮镍电镀工艺得到的镍镀层呈乳白色,没有明显的光亮度,但镀层表面很细致均匀,在它的表面继续电镀光亮镍,起亮的速度很快。

物质的整平作用分为正整平,几何整平和负整平。

 

还有剩余内容未读
@ 同远表面处理
版权说明 版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请联系我们。
声明:说化有益·表面处理联盟网资料文库文档均为用户分享上传,版权归上传者所有。文档内容是行业专业性知识,知识的严谨度及实用性极强,因此部分价值极高的文章需要付费查看,用户可根据实际需求进行已付费文档下载;付费记录可在“用户中心”-“我的订单”-“我的文库”内查看。由于知识产权的特殊性,付费成功后不支持退换,用户应根据自身需求判断是否需要继续操作。

我们欢迎各方(自)媒体、机构转载、引用我们原创内容,但需严格注明来源。同时,我们也倡导尊重与保护知识产权,如发现文章内容涉及侵权,请通过在线咨询进行投诉,我们会在第一时间核实处理。

非PLUS会员您暂未开通PLUS会员,请选择您的会员套餐
套餐选择:
特权
支付方式:
支付金额:
说豆
支付金额:
说币
扫码购买使用支付宝APP扫码完成支付
支付剩余时间:
支付金额
¥