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锡−铋合金镀液浑浊故障的排除与预防

2021-03-15李成龙辛洪弋

电镀与涂饰 2021年3期

李成龙*,辛洪弋

(大连长丰实业总公司,辽宁 大连 116038)

锡在−10 °C以下容易变成强度很差的“灰锡”,在−48 °C时转变速度最大,致使锡出现晶须。利用锡与少量的铋共沉积可以得到锡−铋合金镀层,有效防止“灰锡”及晶须的产生,这被广泛用于航空航天制品。另外,锡−铋合金熔点低、焊料润湿性优良,可以取代传统的锡−铅合金镀层,有利于环境保护,更适用于电路板、电子元器件等表面焊接精饰。现有的镀锡−铋合金工艺一般为甲基磺酸盐体系或硫酸盐体系,在镀液中加入胶类物质和乳化剂能使得镀层结晶细致,具有一定的光亮性[1-2]。

在酸性镀锡−铋合金溶液中,亚锡酸盐为主盐,二价锡化合物的主盐以水和二价锡的形式存在,然而二价锡容易被空气氧化或被阳极电解氧化,生成的四价锡会水解成Sn(OH)4胶体物质,使溶液出现浑浊(见图1)。镀液轻度浑浊对镀层质量影响较小,但当严重浑浊时,镀层亮度明显降低,外观出现发花、发雾现象,镀液深镀能力降低,镀层焊接性也会受到影响,并且浑浊太严重后镀液便无法再恢复,只能报废,重新配制。另外,浑浊会对铋含量的理化试验产生干扰,对铋含量稳定性和检测质量产生影响[3]。

某厂有一400 L的锡−铋合金镀槽,配制的锡−铋合金镀液易分解、使用周期短,连续生产中使用15 ~ 20 d后即出现浑浊,每年报废槽液约1000 L,给生产周期和物资消耗带来严重影响。

图1 清澈(a)和浑浊(b)的镀锡槽液Figure 1 Clear (a) and turbid (b) tin electroplating baths

本文针对镀锡−铋合金溶液的长期浑浊故障,主要从溶液成分含量、操作方法和调配维护几方面进行分析,确定相应的改进和预防措施,以延长其使用时间。……

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