1、硫系添加劑對(duì)化學(xué)鍍金層形成的影響
使用硫系添加劑的鍍金液進(jìn)行化學(xué)鍍金,評(píng)價(jià)鍍金層外觀和金剝離以后的鍍鎳層外觀,結(jié)果如表2 所示。
添加K2S2O3 20 g/L時(shí),鍍液的加溫中發(fā)生分解。由此可見,隨著K2S2O3添加量的增加鍍液的穩(wěn)定性惡化。為了確認(rèn)對(duì)基底鍍鎳層的影響,鍍金以后觀察僅僅溶解金的鎳表面。結(jié)果表明,添加KSCN的鍍液時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)鍍鎳層表面上變色等異常,然而使用其它添加劑時(shí)鎳表面變黑。這種黑色是由于腐蝕基底Ni層而形成的。圖1表示了使用KSCN添加劑鍍液
(A)和K2S2O3添加劑鍍液(B)時(shí)的基底鍍Ni層表 面的光學(xué)顯微照片。由圖1可知,使用KSCN添加劑鍍液時(shí),幾乎沒油黑色腐蝕部,鎳表面均一的被溶解;另一方面,使用K2S2O3添加劑鍍液時(shí),確認(rèn)了局部的黑色腐蝕。由此可見,添加KSCN的鍍金液可以抑制基底鍍Ni層表面的局部腐蝕,且可形成外觀良好的鍍金層。下面電化學(xué)解析硫系添加劑的效果。
1.1 鍍金層析出反應(yīng)中的浸漬電位
鍍鎳層成膜的工作電極浸漬于含有各種硫系添加劑10 g/L的鍍金液中,測量相對(duì)于時(shí)間變化的電位變化,圖2表示了浸漬電位的測量結(jié)果。
(A)KSCN添加劑鍍液(B) K2S2O3添加劑鍍液
(C) K2S2O5添加劑鍍液(D)硫代蘋果酸鉀添加劑鍍液
(E)無硫系添加劑鍍液
圖2 硫系添加劑的鍍金液浸漬電位
根據(jù)還原型鍍金,化學(xué)鍍厚金的金電極浸漬于
1.1 鍍金層析出反應(yīng)中的浸漬電位
鍍鎳層成膜的工作電極浸漬于含有各種硫系添加劑10 g/L的鍍金液中,測量相對(duì)于時(shí)間變化的電位變化,圖2表示了浸漬電位的測量結(jié)果。
根據(jù)還原型鍍金,化學(xué)鍍厚金的金電極浸漬于
鍍金液(無硫系添加劑)時(shí)的電位是0.10 V附近。KSCN添加劑鍍液(A)或者K2S2O3添加劑鍍液(B) 的浸漬電位達(dá)到金的電位附近,因此鎳表面涂復(fù)了改密鍍金層。然而由于K2S2O5添加劑鍍液(C)或者硫代蘋果酸鉀(D)添加劑鍍液時(shí)的浸漬電位離開金的電位,鍍金層表面存在許多針孔,偏向于鎳側(cè)的電位,正如3.1節(jié)的外觀觀察中發(fā)現(xiàn)的茶褐色粗糙鍍層,存在著許多針孔。
因?yàn)镵2S2O3添加劑鍍液時(shí),工作電極浸漬以后的電位急劇上升,所以化學(xué)鍍初期階段中鎳表面上急劇的復(fù)蓋金,即金的析出反應(yīng)受到核發(fā)生支配, 其后為了增加鍍金層厚度,裸露的點(diǎn)滴部分的鎳上發(fā)生金析出反應(yīng),激烈的引起這部分的鎳局部腐蝕。與之相比較,KSCN添加劑鍍液時(shí)的電位緩慢的偏移到金的電位,因此直到達(dá)到一定程度的膜厚之前Ni表面需要金復(fù)蓋的時(shí)間,即鍍金層的析出反應(yīng)受到結(jié)晶成長支配。在寬范圍的鎳表面上,隨著鎳溶解而引起金的析出反應(yīng),結(jié)果可以抑制局部的鎳表面腐蝕。因此為了抑制鎳表面腐蝕,鍍液組成對(duì)于受到結(jié)晶成長支配的鍍金層析出是非常重要的。
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