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清洗剂

电化学法退镀剂的组成配方

时间:2017-11-03 作者:水思源 关键词:清洗剂
    环保型退铜和退镍配方,主要组成为氧化剂、铵盐、有机胺类、相应基体的缓蚀剂、提高退镀速率的催化剂( 主要是二价硫化物) 等。目前对钢铁基体上铜/镍/铬或镍/铁/铬镀层的退镀,普遍采用以硝酸铵或硝酸钠为主盐,醋酸盐为缓冲剂,柠檬酸及三乙醇胺为络合剂,pH为中性的配方。

    1)硝酸盐

    退镀液的主盐。由于NO3是铜、镍、铬等金属的氧化剂,即NO3离子在阳极放电使镀层金属溶解剥离,从而达到退除镀层的目的。另外,可防止钢铁基体的溶缓蚀剂解,提高溶液导电性。含量过低时,槽电压高,升温快; 含量过高不起作用,允许含量范围较宽。

    用得最多的主盐是硝酸铵和硝酸钠钾。硝酸铵作为主盐,可防止钢铁基体的溶解,提高溶液导电性.含量过低时,槽电压高,温升快;含量过高则不起作用。硝酸铵允许含量范围较宽,可在100~250g/L间变化,平时无需化验,与添加剂按比例加人即可。

    选用不同的硝酸盐,要选用相应的缓冲剂及缓蚀剂,举例如下:

    主盐 缓冲剂 缓蚀剂

    硝酸铵 氨三乙酸 六次甲基四胺

    硝酸钠钾 硼酸 硫脲

    2)缓冲剂

    醋酸盐或硼酸。退镀时由于阳极电流效率高于阴极的,溶液pH 值不断上升,加入醋酸盐可起到稳定pH 值的作用。含量太少时效果较差;含量过高时亦无明显作用,且在镀液温度较高时易挥发,影响操作环境。醋酸钠平时亦不用分析化验,同样可与添加剂按比例加人。如发现镀液pH变化较快时亦可酌情添加。

    3)缓蚀剂

    按照化学组成分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂; 按照作用机理分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂,或者更细分为氧化型、沉淀型和吸附型。缓蚀剂的作用机理通常是很复杂的,但最终均要求达到防止或阻滞H接近基体表面,形成有效屏障的目的。沉淀型缓蚀剂多属于无机化合物,能在钢铁表面形成一种致密的沉淀保护膜,例如常用的锑、锡、银的化合物。吸附型缓蚀剂被认为是酸性介质中较为理想的缓蚀剂,多数是有机化合物,这类物质在钢铁表面能够强烈地吸附。这类缓蚀剂的吸附通常分为两种: 电流或静电作用产生的物理吸附,铁基与极性基共用电子的化学吸附。化学吸附的缓蚀剂大都是含氮、硫、氧、磷等非共价电子对元素的高分子化合物,可以用来提高氢的过电位而达到缓蚀作用。硫脲或六次甲基四胺、乙二胺主要起缓蚀剂的作用,其含量控制非常严格。

    选择合适的缓蚀剂可保护基体不受腐蚀。但该类工艺最大缺点是新、旧退镀液退镀速度一致性差,新溶液退镀速度较快。使用一段时间后,由于溶液金属离子浓度上升,游离络合剂浓度相对下降,退镀速度就变慢。随着退镀时间不断延长,退镀液性能还会急剧下降。如果提高络合剂浓度,则镀液粘度增大,导电性下降,使退镀液温度上升较快。而在这类工艺中,退镀液温度升高会使退镀速度下降的,这样,退镀时间便会延长,电流亦需增大,导致成本上升。

    4)配位剂

    配位剂具有以下几方面的作用:第一,净化溶液,不产生镀层金属离子积累,稳定退镀速度;第二,活化镀层金属,提高退镀速度;第三,起到降低溶液pH的作用,无需再使用其他酸性物质调整pH,简化操作。通常用作配位剂的物质有:三乙醇胺、乙二胺、硫氰酸盐、EDTA、柠檬酸等,起活化与配位作用。

    配位剂与缓蚀剂,统称为添加剂。通常,添加剂含量低于15g/L,基体易出现腐蚀,高于40 g/L既无明显增效,但也无不良作用。因此,无需严格控制其含量,只需根据溶液pH补加即可。当pH值超过5.0时,可用添加剂将pH调至4.0。发现退镀速度变慢或基体出现腐蚀时,亦可加人适量添加剂,同时pH用碱调至正常。

    例如,选取硝酸铵为主盐、醋酸钠为缓冲剂时,添加剂与硝酸铵及醋酸钠按比例加人即可,其数值约为:添加剂:硝酸胺:醋酸钠=2:3:1。
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