儲(chǔ)榮邦 *，王宗雄，吳雙成

（1.南京七二四研究所，江蘇 南京 210011；2.寧波市電鍍行業(yè)協(xié)會(huì)，浙江 寧波 315016；3.甘肅皋蘭縣勝利機(jī)械有限公司，甘肅 皋蘭 730299）

1 酸性鍍錫液的維護(hù)與調(diào)整[1-3]

1.1 雜質(zhì)的影響及其去除

1.1.1 四價(jià)錫

硫酸亞錫溶液中的Sn2+由于與空氣中的氧接觸或陽極的鈍化，不可避免地要被氧化成Sn4+，以Sn(OH)4不溶性沉淀物的方式存在于鍍液中。隨著時(shí)間的推移，Sn4+越積越多，造成鍍液渾濁，淤渣也增多，陰極電流效率下降，鍍層結(jié)晶粗糙、疏松。

錫鹽水解是一個(gè)不可逆的過程，產(chǎn)生疏松的膠狀物，極難沉淀和過濾，必須加入聚丙烯酰胺(PAM)、SY-800 或FP-1 等絮凝劑來處理，使水解物凝聚后過濾除去。

在酸性鍍錫液中要定期補(bǔ)加穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑起防止亞錫離子氧化和水解，保持鍍液清澈的作用。穩(wěn)定劑多由羥基羧酸鹽等配位化合物、還原劑、抗氧劑和電位調(diào)節(jié)劑等2 種或2 種以上物質(zhì)復(fù)配而成，能顯著提高鍍液的穩(wěn)定性。穩(wěn)定劑可按通電流的消耗量加以補(bǔ)充。以NSR-8405為例，其消耗量為40～60 mL/(kA·h)。

酸性鍍錫溶液出現(xiàn)渾濁后，要及時(shí)用絮凝劑處理并過濾，否則，當(dāng)鍍液已明顯泛白(即生成β?錫酸已較多)時(shí)才絮凝處理，則為時(shí)已晚。有時(shí)因?yàn)闊o法停工或?yàn)榱藴p少處理成本等因素而過度延長處理周期，會(huì)使得鍍液逐漸惡化，過后再處理，不僅耗費(fèi)大量處理劑，而且可能造成鍍液絮凝后無法沉降而報(bào)廢。使用期限較長的鍍液即使以絮凝劑處理，也會(huì)殘留一些難以沉降的黃色膠粒，必須用粉末活性炭吸附。這是因?yàn)?，酸性鍍錫溶液中的膠粒荷負(fù)電，用帶正電荷的聚丙烯酰胺絮凝時(shí)便與結(jié)合，使膠粒團(tuán)聚沉降[2]。而對(duì)于老鍍液，錫鹽水解產(chǎn)物是混合氧化物，這些膠粒不帶電荷，難以用聚丙烯酰胺沉降。雖然可以用粉末活性炭吸附，但是活性炭大處理會(huì)損失較多的鍍液，增加成本。

聚丙烯酰胺，別名絮凝劑3 號(hào)、聚丙烯醯胺或三號(hào)凝聚劑。按其離子特性可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型4 種類型。聚丙烯酰胺因堆放久了或者是包裝口沒有扎緊而導(dǎo)致吸潮結(jié)塊后，只要能把它溶開，水溶液黏稠，就沒有失效。但結(jié)塊后的聚丙烯酰胺若無法溶解則意味著不能用了。在絮凝時(shí)，加入與顆粒表面電荷相反的PAM 才能使動(dòng)電位降低而凝聚。因此，對(duì)于酸性鍍錫而言，盡量選用陽離子PAM。

要定期對(duì)鍍錫液進(jìn)行過濾，保證鍍液透明、清亮。在過濾泵抽濾時(shí)，不應(yīng)漏氣，以免Sn2+被氧化成Sn4+。日常補(bǔ)充硫酸亞錫可用鍍液直接溶解或用稀硫酸溶解，嚴(yán)禁用水溶解。如果不慎將大量的水注入鍍液，要馬上加入硫酸至配方規(guī)定的上限，以免Sn2+水解成Sn4+。較長時(shí)間(超過12 h 以上)不鍍時(shí)，鍍錫槽上應(yīng)加蓋，不用取出陽極，防止Sn2+氧化和其他雜質(zhì)進(jìn)入鍍液。如果長時(shí)間(超出6 d)不生產(chǎn)，最好把鍍液裝入塑料桶內(nèi)，并用桶蓋密封起來。

1.1.2 無機(jī)雜質(zhì)

鍍液中Fe2+超過0.5 g/L 或Cu2+超過0.6 g/L 時(shí)，鍍層會(huì)發(fā)暗，孔隙率增大。它們往往是鍍件掉入槽內(nèi)未及時(shí)取出所致。砷、銻同樣是有害的，這可能是硫酸中雜質(zhì)含量較高而帶入。為了減輕鋼鐵或銅質(zhì)掛具在酸性硫酸亞錫鍍液中的侵蝕，避免鍍液遭到Fe2+和Cu2+雜質(zhì)的污染，掛具使用之前應(yīng)先鍍上一層鎳。為了維持鍍件良好的導(dǎo)電性能，陰、陽極銅杠要經(jīng)常擦洗，但不要使銅綠掉入鍍槽。

若鍍層出現(xiàn)黑點(diǎn)或黑色條紋，低電流密度區(qū)鍍不上時(shí)，陽極板也往往會(huì)變黑。這些表示銅及其他重金屬雜質(zhì)已污染了鍍液。當(dāng)銅雜質(zhì)過多時(shí)，可在0.15～0.20 A/dm2小電流密度下通電除去，也可按照在1 L 鍍液中加0.2 g Na2S 配成稀溶液后，在強(qiáng)烈攪拌下慢慢加入鍍槽中，此時(shí)會(huì)生成黑色CuS 沉淀。隨后加入聚丙烯酰胺0.1 g/L，攪拌、靜置、過濾，再調(diào)整鍍液。

錫陽極要用99.99%的純錫，陽極電流密度不要超過2 A/dm2。在陽極外面，應(yīng)套有維尼綸或滌綸的陽極袋，以防止陽極溶解過程中陽極泥進(jìn)入鍍液，而使鍍層粗糙或產(chǎn)生毛刺。當(dāng)不進(jìn)行鍍錫生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)定期刷洗陽極和沖洗陽極袋。

鍍液中Cl?超過0.2 g/L 或超過0.6 g/L 時(shí)，鍍層明顯發(fā)暗，產(chǎn)生針孔，鍍液覆蓋能力下降。這些雜質(zhì)可能來自不合格的原材料或由鍍件前處理清洗不徹底而帶入。鍍液受Cl?、NO3-污染后難以處理，因此要盡量避免帶入。為此，要選合格的原材料，鍍件在前處理過程中要加強(qiáng)清洗。在選用光亮劑時(shí)，特別要注意是否存在NaCl。有些光亮劑生產(chǎn)廠家為了降低成本，配制時(shí)水質(zhì)不純，會(huì)帶進(jìn)Cl?。另外，購芐叉丙酮作主光亮劑時(shí)，芐叉丙酮原料生產(chǎn)廠沒有把副產(chǎn)品NaCl 分離干凈，也會(huì)使Cl?混進(jìn)產(chǎn)品。

1.1.3 有機(jī)雜質(zhì)

有機(jī)添加劑在電鍍過程中由于本身的分解和氧化，會(huì)成為有機(jī)雜質(zhì)，導(dǎo)致鍍液變黃，顏色也越來越深。這是因?yàn)樵谠S多光亮劑中都有苯胺類及其衍生物，這些芳香族胺類被氧化成對(duì)苯醌，導(dǎo)致鍍液變黃。有機(jī)雜質(zhì)過多后，鍍液黏度明顯增大，難以過濾，鍍層則結(jié)晶粗糙、發(fā)脆，有條紋、針孔等疵病。有機(jī)雜質(zhì)可用1～3 g/L 活性炭除去，處理時(shí)需將鍍液加溫至40°C左右。加入顆?；钚蕴繒r(shí)應(yīng)充分?jǐn)嚢?，靜止4 h 后過濾鍍液，并打赫爾槽試片以重新調(diào)整鍍液成分和添加有機(jī)添加劑。

1.2 鍍液成分的調(diào)整

1.2.1 主鹽

要定期分析Sn2+和H2SO4的含量，并及時(shí)調(diào)整到工藝范圍之內(nèi)。

1.2.2 光亮劑

(1)光亮劑由多種組分復(fù)配而成，各組分在生產(chǎn)中的消耗不同步。所以，市售光亮劑都有配槽用(開缸用)和補(bǔ)充用兩種，各組分的濃度有較大區(qū)別。

(2)一般按電量消耗來補(bǔ)加光亮劑，例如SS-821的消耗量為250～300 mL/(kA·h)；也可根據(jù)鍍件外觀和赫爾槽試片來確定添加量。

(3)在補(bǔ)充光亮劑時(shí)，還要定期補(bǔ)加一些開缸劑，以改善鍍錫層的柔軟性和鍍液的分散能力。有些鍍錫廠采用“5 次SS-821，1 次SS-820”的交叉添加方式?？傊?，要根據(jù)光亮劑的實(shí)際情況以及生產(chǎn)規(guī)律來制定有效的添加方式與添加量，使鍍錫層能長久維持在最佳狀態(tài)。

(4)添加光亮劑時(shí)，總的原則是少加勤加，恰到好處就行。

(5)當(dāng)?shù)碗娏髅芏葏^(qū)光亮度較差時(shí)，可在250 mL赫爾槽中做驗(yàn)證試驗(yàn)。先補(bǔ)加0.5 mL 光亮劑，若不行，再加入0.5 mL 甲醛，若仍差，加0.5 g 酒石酸銻鉀或加0.01 g 煙酸。

1.3 鍍液的固液分離

當(dāng)不溶性Sn(OH)4沉淀物淤渣較多時(shí)，或加絮凝劑(如SY-800)大處理后，都應(yīng)對(duì)鍍液進(jìn)行固液分離。此時(shí)，若采用過濾機(jī)過濾，濾芯容易被堵塞，固液分離效果不好。槽底的沉淀物(俗稱“缸腳”)可周期性地采用虹吸管吸出，在槽外沉淀后用傾斜法回收清液返回鍍槽，廢棄沉淀物作深度處理。

當(dāng)加入絮凝劑去除Sn4+時(shí)，應(yīng)先做模擬試驗(yàn)。絮凝劑加少了凝絮不徹底，加多了不僅會(huì)損失掉一些Sn2+，而且會(huì)使鍍液渾濁。

1.4 鍍液分層的預(yù)防方法

酸性硫酸亞錫鍍液在電鍍過程中，常會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象(上層溶液濃度低一點(diǎn)，下層高一點(diǎn))；所獲得的鍍層從外觀來看，掛在下層的零件豐滿些，掛在上層的零件薄一些，有明顯的差異。為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，鍍錫操作工應(yīng)在上班之后將鍍液攪勻，待沉淀下沉后再掛鍍。鍍錫時(shí)開啟陰極移動(dòng)裝置，在連續(xù)生產(chǎn)的過程中鍍錫液不會(huì)再分層，但第二天鍍錫時(shí)鍍液又會(huì)分層，因此鍍前仍要把鍍液攪勻。

由于酸性鍍錫液會(huì)分層，當(dāng)吸取鍍液分析時(shí)，一定要攪拌均勻后才取樣，否則分析結(jié)果不準(zhǔn)確。又由于酸性鍍錫液總會(huì)有沉淀物析出，故酸性鍍錫槽的深度要比酸性鍍銅或酸性鍍鎳標(biāo)準(zhǔn)鍍槽深10 cm。這樣，槽底沉淀物在鍍錫時(shí)不易泛到工件上來。

1.5 局部換血法維持槽液[3]

每天抽出部分缸腳，添加新配制好的鍍液，或補(bǔ)充已絮凝好的鍍液，以“換血”保持平衡，維持正常生產(chǎn)。

2 鍍錫層厚度與施鍍時(shí)間的換算[4]

當(dāng)電流效率為98%時(shí)，要求達(dá)到一定錫層厚度所需的時(shí)間見表1。

表1 鍍錫層厚度與施鍍時(shí)間之間的關(guān)系Table 1 Electroplating time required for different thickness of tin coating

3 酸性硫酸鹽鍍錫常見故障及其排除方法[1,5-6]

3.1 局部無鍍層

(1)前處理不良：應(yīng)加強(qiáng)前處理。

(2)光亮劑過量：以大電流電解處理。

(3)滾鍍時(shí)零件相互重疊，沒有滾開：應(yīng)提高轉(zhuǎn)速。

(4)鍍液中Cl?雜質(zhì)>200 mg/L：應(yīng)將Cl?雜質(zhì)含量降至100 mg/L 之下。

3.2 低電流密度區(qū)發(fā)霧

(1)硫酸含量低：應(yīng)添加硫酸。

(2)光亮劑含量低：應(yīng)添加光亮劑。

(3)輔助光亮劑含量高：應(yīng)減少輔助光亮劑。

(4)異金屬雜質(zhì)多：用瓦楞狀陰極以0.2～0.5 A/dm2電解處理。

(5)氯離子污染：加硫酸銀沉淀為氯化銀(1 份Cl?需1.44 份Ag2SO4)。

3.3 低、中電流密度區(qū)發(fā)霧

(1)Sn2+含量高：應(yīng)稀釋鍍液。

(2)溫度高：應(yīng)降溫至10～15°C。

3.4 高電流密度區(qū)發(fā)霧

原因是Sn2+含量低，應(yīng)加SnSO4。

3.5 鍍層發(fā)霧、發(fā)花

(1)Sn4+過多(鍍液渾濁)：應(yīng)加入絮凝劑并過濾。

(2)異金屬雜質(zhì)多：以低電流電解處理。

(3)光亮劑分解產(chǎn)物過多：用活性炭處理。

(4)分散劑太少：應(yīng)補(bǔ)加分散劑。

3.6 鍍層粗糙，邊緣更嚴(yán)重

(1)電流密度過高：應(yīng)降低電流密度。

(2)固體雜質(zhì)多：應(yīng)過濾，加陽極袋。

(3)主鹽濃度高：可提高硫酸含量。

(4)光亮劑少：應(yīng)增加光亮劑。

(5)有機(jī)雜質(zhì)(主要是添加劑的分解物)含量高：用活性炭處理并過濾。

3.7 鍍層灰暗

(1)銅、鐵雜質(zhì)多：以小電流電解處理。

(2)Sn4+多：應(yīng)加入絮凝劑并過濾。

(3)電流過大或過小：應(yīng)調(diào)整電流密度。

(4)有有機(jī)雜質(zhì)：用活性炭吸附后過濾。

(5)均勻地發(fā)暗可能是鍍液中硫酸亞錫偏高：應(yīng)分析鍍液后調(diào)整。

3.8 沉積速率慢

(1)電流密度過低：應(yīng)提高電流密度。

(2)溫度過低：應(yīng)提高液溫。

(3)主鹽濃度過低：可補(bǔ)充硫酸亞錫或增加錫陽極面積。

3.9 鍍層有針孔、麻點(diǎn)

(1)陰極移動(dòng)太慢：應(yīng)提高陰極移動(dòng)速率。

(2)陰極電流密度太高：應(yīng)降低陰極電流密度。

(3)光亮劑過多：以大電流電解處理，并減少光亮劑的用量。

(4)有機(jī)雜質(zhì)多：用活性炭處理。

(5)鍍前處理不良：應(yīng)加強(qiáng)前處理。

3.10 高電流密度區(qū)針孔(微針孔)

原因是輔助光亮劑含量低，應(yīng)補(bǔ)加輔助光亮劑。

3.11 高電流密度區(qū)針孔，中、低電流密度區(qū)發(fā)霧

(1)補(bǔ)給水不足：應(yīng)按需添加。

(2)光亮劑含量高：應(yīng)減少添加光亮劑。

3.12 鍍層發(fā)脆、脫落

(1)光亮劑過多：用活性炭處理。

(2)電流密度過高：應(yīng)降低電流密度。

(3)溫度太低：應(yīng)適當(dāng)加溫。

(4)被有機(jī)雜質(zhì)污染：用活性炭吸附后過濾。

3.13 鍍層發(fā)白、光亮度不足

(1)光亮劑過少：應(yīng)補(bǔ)充光亮劑。

(2)溫度過高：應(yīng)冷卻或停鍍。

(3)硫酸濃度太低：應(yīng)增加硫酸。

(4)Sn2+濃度過高：可稀釋鍍液或補(bǔ)充硫酸。

(5)電流開得太?。簯?yīng)增大陰極電流密度。

(6)電鍍時(shí)間短：應(yīng)延長鍍錫時(shí)間。

(7)整流器波形不穩(wěn)定或缺相：應(yīng)檢查整流器。

(8)鍍液中混入氯離子：化學(xué)分析鍍液或做赫爾槽試驗(yàn)判斷。

3.14 鍍層發(fā)黃

(1)鍍后清洗不凈(黃膜多在工件的盲孔、狹縫口等部位)：應(yīng)加強(qiáng)鍍后清洗。

(2)電流密度過高：應(yīng)降低電流密度。

(3)溫度過高：可冷卻鍍液或停鍍。

(4)有機(jī)物質(zhì)(主要是添加劑的分解產(chǎn)物)污染：用活性炭吸附，過濾后再調(diào)整鍍液。

3.15 鍍層有條紋、花斑

(1)加入光亮劑后未充分?jǐn)噭颍簯?yīng)充分?jǐn)嚢桢円骸?/p>

(2)加入光亮劑后未大電流沖擊鍍，光亮劑未散開來：用大電流沖擊鍍幾分鐘。

(3)溫度過高：應(yīng)降低鍍液溫度。

(4)有機(jī)雜質(zhì)污染，膠體物過多：用活性炭處理。

3.16 鍍層光亮差

(1)Sn2+濃度過高：應(yīng)提高硫酸含量。

(2)光亮劑少：應(yīng)補(bǔ)加光亮劑。

(3)電流密度太小：應(yīng)提高電流密度。

(4)溫度過高或過低：應(yīng)調(diào)整液溫。

3.17 鍍層結(jié)合力差

(1)前處理不良：應(yīng)加強(qiáng)前處理。

(2)有機(jī)雜質(zhì)過多：用活性炭吸附。

(3)光亮劑過多：用大電流電解處理，并減少光亮劑的用量。

(4)液溫過低：應(yīng)提高液溫。

3.18 鍍液渾濁

(1)Sn4+過多：應(yīng)加絮凝劑并過濾。

(2)穩(wěn)定劑太少：應(yīng)添加穩(wěn)定劑。

(3)錫陽極太少：應(yīng)洗刷陽極，并增加錫陽極面積。

(4)硫酸含量太低：應(yīng)增加硫酸含量。

3.19 鍍液分散性能差(孔周圍或凹處發(fā)白，厚度差異大，甚至有漏鍍)

(1)陽極與陰極相對(duì)應(yīng)的幾何位置不合理，或陰極與陽極之間距離太?。簯?yīng)調(diào)整陽極位置。

(2)Sn2+濃度太高或H2SO4濃度太低：應(yīng)分析鍍液并加以調(diào)整。

(3)電流密度太低：應(yīng)提高電流密度。

(4)開缸劑濃度太低：應(yīng)增加開缸劑濃度。

(5)陽極或掛具導(dǎo)電不良：應(yīng)改善導(dǎo)電性。

(6)陰極移動(dòng)過快：應(yīng)降低移動(dòng)速率。

(7)鍍液溫度過高：應(yīng)控制鍍液溫度。

3.20 低電流密度區(qū)鍍層發(fā)暗

(1)Cl?雜質(zhì)>200 mg/L：應(yīng)將Cl?雜質(zhì)含量降至100 mg/L 之下。

(2)缺少光亮劑：應(yīng)增加光亮劑。

(3)液溫過低：應(yīng)提高液溫。

(4)硫酸濃度太低：應(yīng)調(diào)整硫酸濃度至工藝范圍。

(5)陽極面積太小：若陽極鈍化，應(yīng)取出刷洗；若陽極面積太小，則補(bǔ)陽極面積至陽極電流密度為正常值。

(6)陰極電流密度太?。簯?yīng)提高陰極電流密度。

(7)Sn2+濃度太高：可加入硫酸沖稀鍍液。

3.21 高電流密度區(qū)有黑色條紋

原因是光亮劑太多?？捎没钚蕴刻幚恚⒓尤胼o助光亮劑。

3.22 高電流密度區(qū)發(fā)暗

(1)缺少輔助光亮劑：應(yīng)補(bǔ)充輔助光亮劑。

(2)液溫太高：應(yīng)降低液溫。

(3)鍍液渾濁：應(yīng)加入絮凝劑并過濾。

3.23 鍍層邊緣燒焦

(1)陰極電流密度太大：應(yīng)降低電流密度。

(2)光亮劑太少：應(yīng)補(bǔ)加光亮劑。

(3)陰極移動(dòng)不足：應(yīng)增大陰極移動(dòng)的振幅與頻率。

(4)硫酸亞錫濃度低：應(yīng)補(bǔ)充硫酸亞錫。

3.24 鍍層焊接性能不良

(1)有機(jī)物污染：用活性炭吸附處理。

(2)光亮劑濃度過高：應(yīng)調(diào)整光亮劑用量。

(3)結(jié)晶粗糙：應(yīng)調(diào)整鍍液組成及操作條件。

(4)后處理不良：應(yīng)加強(qiáng)后處理和清洗。

(5)清洗不良：應(yīng)加強(qiáng)前處理工藝管理。

(6)釬焊時(shí)間長：應(yīng)減少釬焊時(shí)間。

(7)鋅污染或銅離子積累：以0.2～0.5 A/dm2電解處理。

(8)鍍液溫度高：應(yīng)降低鍍液溫度，盡量低溫操作。

(9)硫酸亞錫含量偏低：應(yīng)控制硫酸亞錫為20～40 g/L。

3.25 鍍液中光亮劑消耗量過大或失效

(1)液溫過高：應(yīng)降低液溫。

(2)電流密度過大：應(yīng)控制電流密度在工藝范圍之內(nèi)。

3.26 鍍層表面原很光亮，但放置一段時(shí)間后變暗

(1)黃銅或鋅合金中的Zn 元素遷移到錫層中：應(yīng)在黃銅或鋅合金基材上閃鍍鎳或預(yù)鍍銅，要求預(yù)鍍層厚度4 μm 左右。

(2)鍍后清洗不良：應(yīng)加強(qiáng)清洗操作。

(3)光亮劑不足：應(yīng)補(bǔ)足光亮劑。

3.27 陽極鈍化

(1)陽極面積太?。簯?yīng)增加陽極面積。

(2)陽極袋堵塞：應(yīng)清洗陽極袋并洗刷陽極表面。

(3)陽極電流密度太大：應(yīng)降低陽極電流密度(可增加陽極面積)。

(4)硫酸濃度過低：應(yīng)補(bǔ)足硫酸。

(5)陽極導(dǎo)電性不好：應(yīng)改善陽極導(dǎo)電性。

(6)光亮劑含量太高：應(yīng)電解處理，并少加光亮劑。

(7)硫酸含量高：應(yīng)稀釋鍍液。

3.28 鍍層疏松多孔

(1)Sn2+含量不足：應(yīng)補(bǔ)充硫酸亞錫。

(2)陰極電流密度過高：應(yīng)降低陰極電流密度。

3.29 鍍層起泡

(1)前處理不良：應(yīng)加強(qiáng)前處理。

(2)鍍液被有機(jī)雜質(zhì)污染：用活性炭吸附后過濾。

(3)添加劑過多：以小電流電解處理。

4 后處理工序

4.1 中和

硫酸鹽鍍錫溶液中，為了增大陰極極化，細(xì)化結(jié)晶，加入了一定的光亮劑。但這種光亮劑在鍍層表面會(huì)形成一層有機(jī)薄膜。這層薄膜日后又會(huì)逐漸使鍍錫層發(fā)黃變色。為此，鍍后在干燥之前需先在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～10%的Na3PO4溶液中進(jìn)行脫膜處理。由于鍍錫工件在弱堿性的稀Na3PO4溶液中浸漬(液溫35°C)，也中和了工件表面殘留的酸液，因此該工序又常被稱為中和處理。

4.2 鈍化

對(duì)鍍錫層進(jìn)行鈍化是為了提高其防變色能力和可焊性，其工藝配方及操作條件如下：

鈍化液維護(hù)方法：每日吸出25%左右槽體積的槽腳，同時(shí)補(bǔ)加相同體積的新液；每周更新鈍化液一次。

4.3 熱水燙

為了提高錫層防變色能力和可焊性，在50～80°C下用純水浸燙。

4.4 鍍錫小零件產(chǎn)品的包裝

為確保鍍錫產(chǎn)品質(zhì)量不受天氣和存放庫房環(huán)境的影響，鍍錫小零件產(chǎn)品經(jīng)充分干燥后宜采用厚紙袋外面套小型塑料袋包裝，包內(nèi)放干燥劑后封口保存。

5 不良鍍錫層的退除[1]

鍍錫層呈灰黑色、起泡、嚴(yán)重堆起、海綿狀以及出現(xiàn)其他不符合工藝要求的疵病時(shí)，都要退去鍍層后重新鍍錫。

5.1 鋼鐵基材上鍍錫層的退除

(1)化學(xué)法I：NaOH 75～90 g/L，間硝基苯磺酸鈉75～90 g/L，80～100°C。

(2)化學(xué)法II：NaOH 135 g/L，醋酸鉛80 g/L，60～80°C。

(3)化學(xué)法III：濃硫酸100 mL/L，硫酸銅50 g/L，室溫至50°C。

(4)電化學(xué)法：NaOH 150～200 g/L，NaCl 10～25 g/L，80～100°C，Ja=2～5 A/dm2。

鋼鐵零件需用10%(體積分?jǐn)?shù))鹽酸洗凈表面氧化膜后再進(jìn)行復(fù)鍍，在退鍍時(shí)還要隨時(shí)檢查退鍍情況，退鍍時(shí)間過長會(huì)使零件表面腐蝕而報(bào)廢。

5.2 可鍛鑄鐵基材上鍍錫層的退除

(1)化學(xué)法I：濃硫酸150～200 mL/L，KCl 15～20 g/L，硫脲5～10 g/L，20～40°C。

(2)化學(xué)法II：濃鹽酸300 mL/L，KCl 15～20 g/L，20～40°C。

5.3 銅或黃銅基材上鍍錫層的退除

(1)化學(xué)法I：硫酸銅112～131 g/L，三氯化鐵62～87 g/L，乙酸260～390 g/L，室溫。

銅或黃銅零件在上述化學(xué)法溶液中退除錫鍍層后，表面生成淡棕色的氧化物，需經(jīng)濃鹽酸洗凈后再進(jìn)行復(fù)鍍。

(2)化學(xué)法II：在1 L 濃鹽酸中加12 g 二氧化銻，室溫操作。該方法同樣適用于鋼鐵基材。

5.4 銅及銅合金基材上鍍錫層的退除

濃硫酸400～500 mL/L，濃硝酸40～60 mL/L，濃鹽酸8～12 mL/L，硝酸鈉70～90 g/L，明膠1～2 g/L，聚乙二醇1～2 g/L，室溫。

5.5 鋁基材上鍍錫層的退除

硝酸500～600 g/L，室溫。

5.6 關(guān)于市售退錫水

市售退錫水，又稱退錫液、退錫劑、剝錫液、除錫水、蝕刻液等，是一種不含過氧化物、氟或配位劑的單液型高效退錫、退鉛溶液，可用于錫鍍層、錫鉛合金鍍層以及錫焊接點(diǎn)的退除，特別適用于電子元件(IC)、線路板(PCB)制造過程中銅表面的錫、鉛錫合金層的退除?？捎媒莼驒C(jī)械噴淋方法進(jìn)行操作，對(duì)銅及鎳基體都無任何損傷，并且能去除銅銹跡，使銅基體光亮如新(見圖1)，對(duì)基層樹脂、塑膠與油墨字等均無腐蝕。

圖1 銅材采用市售退錫水退錫前后的外觀Figure 1 Appearance of copper workpiece before and after the removal of tin coating by using a commercial stripping agent

6 防止鍍錫層表面氧化膜和褐黃色油膜的形成及其除去方法[1,6-7]

鍍錫多為焊接上的需要而進(jìn)行，當(dāng)鍍成時(shí)間過久，表面發(fā)生氧化后或油膜干涸后都會(huì)失去優(yōu)良的焊接性能。這時(shí)，對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的大件來說，采取洗刷的方法尚可接受，但當(dāng)遇到形狀復(fù)雜的小件則難以應(yīng)付。為此，有的單位干脆進(jìn)行返修重鍍，甚至報(bào)廢，這樣做是極大的浪費(fèi)。為徹底解決上述難題和延長錫層的抗氧化能力，應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：

(1)加強(qiáng)溶液維護(hù)。防止有害的有機(jī)、無機(jī)雜質(zhì)侵入，減輕這些雜質(zhì)與錫共沉，從而保證鍍層中錫的純度，可延緩錫的變色速度。

(2)加強(qiáng)鍍后處理。鍍成后要充分進(jìn)行冷、熱水沖洗，盡可能把工件表面所吸附的有機(jī)光亮劑的分解產(chǎn)物清洗干凈，并立即干燥。

(3)密封保管。經(jīng)充分干燥后要當(dāng)即存放在密封的干燥器內(nèi)，從而有力地防止大氣中有害氣體的污染。

當(dāng)錫鍍層出現(xiàn)變色后，可采用清洗的手段來處理，清洗小件要自始至終防止相互粘貼在一起。方法[7]如下：

(1)自來水浸潤2 min。

(2)稀鹽酸中除去氧化膜(鹽酸 30～50 mL/L，室溫，時(shí)間10～15 s)。

(3)流水沖洗。

(4)中和。簡(jiǎn)單的氧化膜浸酸后的中和處理可采用5～10 g/L 的碳酸鈉溶液，室溫下浸泡0.5～1.0 min即可。若是褐黃色油膜，則采用含1～2 g/L 十二烷基硫酸鈉的20～30 g/L 碳酸鈉溶液，在50～70°C 下處理5～10 min。

碳酸鈉的水溶液具有一定的皂化作用，且比苛性堿的堿性弱，故對(duì)錫、鉛等兩性金屬無明顯腐蝕作用。潤濕劑十二烷基硫酸鈉是陰離子表面活性劑，具有潤濕和洗凈作用，從而發(fā)生起泡、乳化、分散等作用，把油膜從零件表面撕裂并分散到溶液中，從而達(dá)到除油目的。

(5)流水沖洗。

(6)去離子水沖洗。

(7)吹干。

(8)50～60°C 烘干5～10 min，然后在密封干燥器中保存。

7 從鍍錫泥渣中回收金屬錫[8]

從電鍍錫生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的錫泥渣中可回收金屬錫，其工藝流程見圖2。該方法不僅可以消除泥渣中有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，而且獲得了高純度的金屬錫，可用作鍍錫的陽極。在處理鍍錫泥渣過程中產(chǎn)生的廢液，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后可將其中有用的組分補(bǔ)加到電解液中。該處理工藝包括以下幾個(gè)步驟：

(1)用pH ≤4 的水浸濾鍍錫泥渣；

(2)分離浸濾步驟的含鐵泥渣；

(3)調(diào)節(jié)浸濾液的pH，使錫化合物完全沉淀；

(4)分離并回收沉淀的錫化合物；

(5)將分離所得錫化合物溶于堿溶液中；

(6)將步驟(5)所得溶液進(jìn)行電解，還原出金屬錫；

(7)步驟(4)的濾液經(jīng)調(diào)整后可補(bǔ)加到鍍錫液中。

步驟(1)的浸濾最好在pH ≤4的酸性條件下進(jìn)行。步驟(3)調(diào)pH 的堿量為錫物質(zhì)的量的3.5～4.5 倍，使浸濾液的pH 為7.5～10.0。步驟(5)調(diào)整pH ≥9 時(shí)，沉淀中的錫便可全部溶解。電解回收錫的溶液中，錫離子的質(zhì)量濃度應(yīng)在20 g/L 以上。該處理工藝所得的金屬錫純度高，收率高，工藝過程中產(chǎn)生的濾液和沉淀中的其他有用物質(zhì)可以有效地回收并重新使用。

圖2 從錫泥渣中回收金屬錫的工藝流程Figure 2 Process flow for reclaiming tin from tin-containing sludge

8 從清洗凈化回收槽液中回收錫[9]

隨著環(huán)境保護(hù)法日益加強(qiáng)，在電鍍清潔生產(chǎn)要求之下，若生產(chǎn)量大時(shí)，應(yīng)采用具有在線凈化回收的生產(chǎn)線。現(xiàn)今錫價(jià)很高，從降低生產(chǎn)成本上講，回收錫是很有意義的事。

在清洗凈化回收槽中，應(yīng)采用去離子水。當(dāng)回收槽液pH 達(dá)5 左右時(shí)(在純水體系中，當(dāng)Sn2+為100 mg/L時(shí)，理論沉淀pH 為2.886)，加適量的5% KOH 溶液將pH 調(diào)到8 左右即可。應(yīng)注意Sn(OH)2為兩性氫氧化物，pH=10 時(shí)開始復(fù)溶為亞錫酸鹽?；厥账玫腟n(OH)2沉淀物可用硫酸溶解后加入鍍錫槽中，以補(bǔ)充Sn2+的消耗。

（連載完）

[1]潘繼民.電鍍技術(shù)1000 問[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011:92-96.

[2]劉仁志.電鍍實(shí)用技術(shù)問答[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011:121-129.

[3]陸金龍.電鍍液為什么會(huì)渾濁？電鍍層為什么會(huì)燒焦？[J].寧波電鍍,2012 (3):44,11.

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[7]魏建中.鍍錫鋼帶表面褐黃色油膜的化學(xué)清除[J].電鍍與精飾,1991,13 (4):31.

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