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1 前言
sn—Bi合金鍍層不但可以防止錫須的形成及向灰錫的轉(zhuǎn)變，而且具有可焊性好和無毒性，因此，已開始取代有毒的電鍍sb—Pb合金工藝。電鍍sn—Bi合金有硫酸體系、氟硼酸鹽、酚磺酸體系及甲磺酸體系等，其中甲磺酸體系以其沉積速率快、廢水容易處理等優(yōu)點而被應(yīng)用到連續(xù)電鍍生產(chǎn)中，我們經(jīng)過1年的生產(chǎn)實踐，成功地取代了sb—Pb合金工藝。
2 鍍液規(guī)范與配制
Sn (以甲磺酸亞錫形式加入)20～40 g/L，Bi(以甲磺酸鉍形式加入)2～4 g/L，甲磺酸130～180g/L，甲醛14 mL/L，添加劑SB—A 50～60 mL/L，添加劑SB—B 30～40 mL/L，16～30℃ ，Jk 2～7 A/dm2 ，陽極為錫(99.90%)。配制時用自來水和去離子水把鍍槽清洗干凈，然后加入1/2體積的去離子水，按計算量依次加入甲磺酸、甲磺酸亞錫、甲磺酸鉍、甲醛、添加劑SB—A、添加劑SB—B，加水至規(guī)定體積，攪勻后即可電鍍。
3 鍍液組成及工藝條件的影響
3.1 甲磺酸
甲磺酸既可防止甲磺酸亞錫的水解，又能增加陽極的溶解和溶液的導(dǎo)電性;含量過高，會導(dǎo)致析氫嚴(yán)重，陰極效率降低，并且會因陽極溶解過快，導(dǎo)致錫離子濃度過高而使鍍層粗糙;含量過低，會使鍍液穩(wěn)定性降低，電流密度范圍縮小。
3.2 Sn2+、Bi2+
層易燒焦;兩種主鹽濃度過高，會使鍍層粗糙，鍍液分散能力降低。通過調(diào)整兩種離子的濃度比例可以有效控制鍍層中的錫、鉍比例。隨著Bi2.濃度增加，鍍層中鉍含量也會增加，因陽極采用純錫，故Bi 濃度需經(jīng)常化驗添加，以保證鍍層中的錫、鉍比例。
3.3 甲醛
可防止Sn2+ 的氧化，增加鍍液的穩(wěn)定性，同時又增加鍍層的光亮度。含量過低，鍍層出現(xiàn)花斑，鍍液混濁;含量過高，鍍層出現(xiàn)條紋。
3.4 添加劑
兩種添加劑必須配合使用，sB.A為主光亮劑，SB.B主要增加鍍液的深鍍能力，一旦添加量過多，會增加鍍層的脆性和含碳量。
3.5 溫度
溫度對鍍液、鍍層、電流密度范圍都有影響。溫度過高，會加速Sn2+的氧化，降低鍍液的穩(wěn)定性，鍍層光亮度下降;溫度過低，會使工作電流降低，鍍層易燒焦且光亮度低。鍍層中鉍含量先隨溫度升高而升高，到一定溫度又會隨溫度的升高而降低。溫度偏高或偏低都會使鍍層中的鉍含量降低。
3.6 陰極電流密度
陰極電流密度偏高，析氫嚴(yán)重，陰極效率低，鍍層粗糙，出現(xiàn)麻點和燒焦等現(xiàn)象，鍍層中的鉍含量隨陰極電流密度升高而降低。
4 電沉積速率的測定
測厚儀為美國CMI一900 X射線鍍層測厚儀，電鍍設(shè)備為臺灣北特公司生產(chǎn)的連續(xù)電鍍線，錫鉍電鍍槽總長7.2 m，電鍍時陰極電流密度為5 A/dm2。測試結(jié)果，如表1所示。
平均沉積速率為2.48 t~m/min，這表明沉積速率較快，可應(yīng)用于連續(xù)電鍍生產(chǎn)。
5 生產(chǎn)中注意事項
(1)鍍液禁止采用空氣攪拌，停鍍時，可放置少量錫板于槽液中，并且，鍍槽加蓋防止二價錫的氧化。
(2)鍍液應(yīng)有控溫冷卻系統(tǒng)和連續(xù)過濾系統(tǒng)。
(3)定期分析槽液成分，做霍爾槽試驗，并作相應(yīng)調(diào)整。
(4)鍍前和鍍后都需要用去離子水水洗，鍍件最好不要用逆流漂洗。鍍件經(jīng)過中和(5% ～10%Na3PO )及鈍化(K2Cr20 10 g/L、Na~CO3 20 g/L)處理，可提高鍍層的防變色能力。
(5)黃銅基體一定要預(yù)鍍銅或鎳以防止鋅的擴(kuò)散而變色。
