镀铅简介
铅呈青灰色,质软塑性高,熔点低。在空气中易生成黑色氧化物保护膜。因为铅具有特殊的物理化学性质,使其在电镀中占有独特地位。铅对氧化性硝酸和有机酸不稳定,也易受碱侵蚀,但对非氧化性酸,如冷的氢氟酸、硫酸、硫酸盐、硫化物的效果却具有极高的稳定性。
铅的电位比铁正,对钢铁而言是属于阴极性镀层,所以只要铅镀层厚而无破损、无孔隙时才能有效地保护铁基体不受腐蚀。镀铅层适用于触摸的硫酸的设备和零件,也用于触摸二氧化硫气体的器具和外表零件的防腐蚀。利用其杰出的塑性和韧性,也可作为冷拉加工的光滑材料。
镀铅的镀液种类很多,如氟硼酸盐、氟硅酸盐、氨基磺酸盐、醋酸盐等,氟硼酸镀液以其简单、稳定、结晶细密而使用最广,但镀液中含有有毒的和对设备有腐蚀的氟化物。
氟硼酸盐镀液的主要成分是氟硼酸铅和恰当的游离氟硼酸,并参加少数的添加剂。 (一)氟硼酸盐镀铅的工艺标准(见表2-3-116)
1.镀液的制造和维护 镀液制造时可用自购的氟硼酸和碱式碳酸铅直接反响而得。也可自制氟硼酸,制备办法是将核算量的氢氟酸倒在衬铅容器或塑料槽中,然后在不断拌和下慢慢参加硼酸(应采用结晶状硼酸,因粉状硼酸和氢氟酸反响太剧烈),这是放热反响,应设法降温,有时也向镀液中参加冷水降温。制造氟硼酸时应在杰出的通风条件下进行。氢氟酸与硼酸效果生成氟硼酸的反响式如下: 4HF+H3BO3→HBF4+3H2O
表2-3-116 常用氟硼酸盐镀铅的工艺标准 1 2 3 4 氢氟酸(HF)(100%) 120 硼酸(H3BO3) 106
碱式碳酸铅(2PbCO3·Pb(OH)2) 130~150 铅(以氟硼酸铅形式参加) 120
氟硼酸铅(Pb(BF4)2) 200~300 200~300 游离氟硼酸(HBF4) 30 60~120 80~100
硼酸(H3BO3) 13 木工胶 0.2 动物胶 0.2 桃胶 3 对苯二酚 5~10
温度/℃ 18~30 25~40 室温 室温 电流密度/A·dm-2 1~3 1~2 1~3 1~3 注:1.镀铅阳极必须用纯铅;
2.配方2适合于镀25μm以下的薄铅。
再将核算量的碱式碳酸铅或氧化铅用水调成糊状,在拌和下慢慢参加氟硼酸中,生成氟硼酸铅。铅以Pb(BF4)42-形式存在于镀液中。
将上述镀液用水稀至总体积,再参加已用水溶解好的胶液。镀液经过滤,剖析调整后,通电处理若干小时,试镀合格后即可出产。
在制造镀液或出产过程中槽底有少数白色堆积的话,这便是硫酸铅和氟化铅堆积。
坚持必定的游离氟硼酸是必不可少的,它能进步镀液的电导并使镀层细密,并减少生成树枝状结晶的趋势。
镀液中过量的硼酸对镀层质量无明显影响,还能减小氟硼酸盐水解的趋势,然后避免发生氟化铅堆积。
镀液中的少数胶和酚类添加剂是细化结晶,避免发生树枝状结晶所必需的。在维护中可通过赫尔槽查看镀液的涣散才能、掩盖才能、针孔及结晶状况,当胶类缺乏时,很容易显示出来。
镀液中铅离子浓度高, 答应电流密度添加,进步电流密度,镀层结晶细致。但电流过大,零件边棱部位易构成树枝状结晶。
镀液应在40℃以下工作,温度高结晶粗。 2.镀铅的毛病及纠正办法列于表2-3-117。 表2-3-117 镀铅的毛病和纠正办法
毛病现象 可能发生的原因及纠正办法 镀层粗糙 (1)胶含量或其它添加剂缺乏,酌情弥补;(2)温度过高,下降温度;(3)游离氟硼酸缺乏,剖析调整;
(4)电流密度太高,下降之 涣散才能好,但有条纹 胶含量太多,参加活性炭,充沛拌和,静置过液后过滤 堆积速度慢 (1)电流密度低;(2)铅含量低,剖析弥补
镀层有羽毛状或树枝状结晶物 胶缺乏,添加胶化合物,先用水溶解后才能参加 零件外表大量析氢电流效率低 游离氟硼酸过高,添加阳极或铅盐
(二)其它镀铅工艺(见表2-3-118) 表2-3-118 其它镀铅工艺标准 醋酸铅和氟硼酸快速镀铅 氨基磺酸盐 醋酸盐 碱性镀铅
醋酸铅(PbAC) 220 游离氟硼酸(HBF4)100% 160 硼酸(H3BO3) 20 明胶 1.0
Pb2+ 54 氨基磺酸(H2NSO3H) 50 十六烷基三甲基溴化铵 2~15 醋酸(HAC) 30~40
动物胶 3 邻甲苯胺/mL·L-1 1.0 二硫化碳/ mL·L-1 1.0 氢氧化钠(NaOH) 200
松香 6 pH值 <1 1.5 温度/℃ 45 20~50 室温 80~90
阴极电流密度/A·dm-2 1~8 0.5~4 <10 1~2 (三)不合格镀层的退除 1.电解法 氢氧化钠 75~100g/L
阳极电流密度 1~3A/dm2 温度 60~70℃ 2.化学法 冰醋酸 100~250mL/L
双氧水(30%) 60~80 mL/L 温度 室温。
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