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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，电镀溶液中
2、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，成本较高，同时还增 加了废 水处理的负担。主盐浓度低，则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
3、镀液，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，一般多采用主盐浓度 较低的电镀溶液。而快速电镀的溶液，则要求主盐含量高。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H2S04，氯化物镀锌溶液中的KCL、NaCl及氰化物 镀铜溶液中的NaOH和NaCO3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。导电盐的含量受到溶解度 的限制.而且大量导电盐的存在还会降低其他盐类的
4、溶解度。对于含有较多表面活性 剂的溶液，过多的导电盐会降低它们的溶解度，使溶液在较低的温度下发生乳浊现 象严重的会影响镀液的性能。所以导电盐的含量也应适当。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K4P2O7或Na4P207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
5、针孔，低电流密度区没有镀层，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，特别是阴极表面附近的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表面因析氢而造成的局部PH值的升高，并能将 其控制在最佳值范围内，所以对提高阴极极化
6、有一定作用，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。近年来添加剂的发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
7、在电镀溶液中所 起的作用，大致可分为如下几类。（一）光亮剂 它的加入可以使镀层光亮。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 具有使镀层将基体表面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 极表面，从而防止镀层产生针孔。这类物质多为表面活性剂，其添加量很少，对镀
8、 液和镀层的其他性能没有明显的影响。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 豆素等。（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。（六）抑雾剂 这是一类表面活性剂。具有发泡作用，在气体或机械搅拌的作用下， 可以在液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。选择的原则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。抑雾刑的加入量一般都很小，过多会造成泡 沫外溢或爆鸣，如果选择
9、或使用不当则会在镀层上造成气流痕、针孔等。（七）无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。例如在镀镍溶液中加入镉盐可以得到光亮的镀层，在硫酸盐镀锡溶液中加入铅 盐可防止镀层长锡须，在镀银或镀金溶液中加入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，否则将会使镀层恶化，如发黑、发脆、产生条纹等。八、阳极 电镀时发生氧化反应的电极为阳极。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表面的分布；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
10、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基本相同，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表面状态等对电镀层质 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示例（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
11、装饰 性钢铁零件电镀铜、镍、铬的底镀层。用光亮硫酸盐镀铜整平增厚，是降低电镀 成本有效 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30C2）染料的聚合和沉降；3）染料 型光亮剂在高、中
12、电流密度区整平性不如MN型好。2. 染料型镀铜光亮剂的特点染料型镀铜光亮剂的性能集中体现在整平能力、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 的选择与复配原则的确定。1）出光速度快，整平性好。对此，我们曾与市面上认为最佳的进口同类型光亮 剂在大生产线上作了现场对比，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，性能基本持平。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，镀层丰满度更好些。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
13、电流密度区镀层仍比较清亮，未出现界限明显 的暗色铜镀层。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
14、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%加入；若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， 则可适当多加些B剂。不过A, B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
15、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 ） ，二甲基甲酰胺基磺酸钠（ TPS ） ，噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（ SH 1 1 0 ） 。 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；SH110作用与SP基本相同，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，加入的光亮剂必须在表面活性剂的协同下才能使镀层光亮、整 平，
16、这些表面活性剂即为载体。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）、脂肪胺聚氧乙烯醚（AEO）、辛基 酚聚氧乙烯醚（OP）、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。常用的非离子表面活性剂聚乙二醇（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-100为琥 珀酸酯钠盐，低泡润湿剂能提高镀液的均镀能力，使高低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MDD）、三苯甲烷 染料、聚合硫代染料（碱性黄）、吩嗪类染料等。最佳的吩嗪类染料是健拿绿
