电镀液中的添加剂的作用和化学成分

PSA (苯酚磺酸)：
PSA是用浓硫酸和苯酚按照一定配制比例磺化制备而得，其作用是保证电解液有良好的导电性，并防止Sn2+氧化成Sn4+。
酸浓度低时的缺点
• 电导率下降，电的消耗增加
• 加速锡的氧化
酸浓度高时的缺点
• 产生浪费
• 增加ENSA的添加量
ENSA(α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚）
作用
• 提高锡层的附着性
• 扩大最佳电流密度的范围
• 提高锡层软熔后的光泽度
• 也能防止Sn2+氧化成Sn4+
ENSA在温度较高的情况下，可能会发生分解，形成一种焦油状物质。它如果粘附在带钢表面上会形成表面缺陷，因此要严格控制电镀液的温度和ENSA的浓度。
PSA是用浓硫酸和苯酚按照一定配制比例磺化制备而得，其作用是可以增加电镀液的导电性并防止二价锡氧化成四价锡。
ENSA是一种添加剂，可以使此镀液能沉积出连续的附着良好的锡镀层并能随后通过软熔而光亮，它也能阻止二价锡氧化成四价锡。
工艺参数
(1)电镀电流及整流器配置
电镀过程遵循法拉第定律，即：⑴在阳极上和阴极上释放的物质数量直接同通过溶液的电量成比例；⑵相同的电量在阳极上和阴极上释放相同当量数的物质。
利用法拉第定律计算，在1秒内通过一安培电流后，在带钢表面上将沉积出0.615mg的金属锡。电流通电一小时，可沉积出2.214克金属锡。
当带钢连续通过镀槽时，单面镀锡层厚度G计算：

式中，K－（0.615）锡的电化当量
I－单面镀锡总电流；安培
B－带钢宽度，米
V－带钢速度，m/min
S－带钢面积
η－阴极电流效率，90-95％
设定基本条件计算整流电源：
设定：带钢速度140m/min，带钢宽度1018mm，双面镀锡量均为11.2g/m2。
则电镀时的单面总电流
安培
双面总电流为93028安培。平均分配到17个行程，则每个整流柜分配电流5472安培。按照中山中粤马口铁经验，选择整流电源为17组：
18V，6000A 16组锡阳极用
18V，3000A 1组不熔阳极用
(2) 电镀液工艺控制条件：
电镀液成分控制：
Sn2+: 26~32g/l
游离酸： 13~16 g/l
ENSA: 3.8±0.2 g/l
温度： 25~50℃
控制电镀液成分的原因：
锡的浓度过低会造成高电流密度缺陷，例如烧焦区和白边。
游离酸浓度太低会明显减小溶液的电导度而需要较高的电镀工作电压。游离酸浓度大于25g／l会招致电镀操作的问题。例如镀层污斑，锡堆等。较高的硫酸根浓度并无害处。高的硫酸根浓度同高的铁离子浓度一起表示酸洗的冲洗操作不良。
镀液中的其他正常组份包括四价锡、铁、硫酸根和氯离子。电镀液中的有些二价锡会逐渐地氧化成四价锡，电镀液通常会生产一种灰色的淤泥。淤泥中还会含有黑色的痕量杂质，即通常存在于锡阳极中的铝、砷、铋、镍、铅和锑之类元素。其他元素，如铜和铁等是从生产线的设备溶出而进入镀液的。
电镀液中可容纳有约1～3g／l呈悬浮状态的四价锡。一旦变成了四价状态，锡就不能再被用于电镀并作为不溶解的沉淀物而损失掉（锡泥）。
镀液中若含过量的铁，大于20 g／l，会促进二价锡氧化成四价锡，造成过量的淤泥，并会引起高电流密度缺陷(烧焦的粉末状污痕)的增加。
氯离子对于镀液是一种毒化成分，溶液中氯离子应少于15 mg／l，所以去离子水或专用水才能用于酸洗的冲洗以及配制镀液和带出液回收溶液。镀液中氯离子的污染也会增加镀液产生淤泥的速度。
铬离子对于电镀液也是一种毒化成分，它会导致二价锡的氧化并增加产生淤泥的速度。电镀液中二价锡的损失会导致白边和高电流密度条纹缺陷等镀层缺陷。铬离子浓度为100 mg／l时就可以觉察到铬的有害作用。铬所污染的电镀液可以通过它的暗绿颜色和大量的淤泥而觉察出来。镀锡板镀液中的正常铬离子浓度为小于35 mg／l。

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