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敏化
敏化的原文是sensitize，按其字面意思來看，是使之變得敏感，或者具有感光性的意思。但是，在對非金屬進行金屬化處理過 程中的敏化，是在經(jīng)過粗化的表面上吸附一層具有還原作用的化學(xué) 還原劑，為下一道活化工序做準(zhǔn)備。
敏化的原理
要在非金屬表面進行電鍍，先要在非金屬表面以化學(xué)的方法鍍 出一層金屬來，這被稱為化學(xué)鍍。而要實現(xiàn)化學(xué)鍍，非金屬表面必 須要有一些具備還原能力的催化中心，通常叫做活化中心或活性中 心。實際上就是以化學(xué)方法在非金屬表面形成生長金屬結(jié)晶的晶 核。形成這種活性中心的過程是一個微觀的金屬還原過程，并且通 常是分步實現(xiàn)的。即先在非金屬表面形成一層具還原作用的還原性 液體膜，然后再在含有活化金屬離子的處理液中還原出金屬晶核。這種具有還原性作用的處理液就是敏化劑。
許多在溶液中可以提供電子的化學(xué)物質(zhì)都具有還原能力。并且 在不同的條件下，不同的氧化還原配體既可表現(xiàn)為氧化劑，也可以 表現(xiàn)為還原劑。因此作為敏化劑，可以有很多選擇。比如有人提出 用二價鍺、二價鐵、三價鈦、齒化硅、鉛鹽以及某些染料或還原劑 等，都可以用作敏化液。但是，敏化過程所依據(jù)的原理是讓具還原 作用的離子在一定條件下能較長時間地保持其還原能力，還要能控 制其反應(yīng)速度。要點是，敏化所要還原出來的不是連續(xù)的鍍層，而 只是活化點，即晶核。由于大多數(shù)還原劑會過快地消耗并會還原出 連續(xù)的鍍層，所以并不適合用做敏化劑。目前最適合的敏化劑還只 有氯化亞錫。
氯化亞錫是二價錫鹽，很容易失去兩個電子而被氧化為四價錫。
這兩個電子可以供給所有氧化還原電位比錫正的金屬離子還 原，比如銅、銀、金、鈀、鉑等。
氯化亞錫的特點是在很寬的濃度范圍內(nèi)，在非金屬材料表面都 有一個較恒定吸附值，比如從1g/L到200 g/L ，都可以獲得敏化效果。
為了合理地選擇敏化液的成分，首先一定要弄清敏化過程的機 理。很多研究都已經(jīng)證實，二價錫在表面的吸附過程并不是發(fā)生在 敏化溶液中，而是在下一道用水清洗時由于發(fā)生水解而產(chǎn)生微溶性 產(chǎn)物：
這種是二價錫水解后的微溶性產(chǎn)物，正是這 些產(chǎn)物在凝聚作用下沉積在非金屬表面，形成一層厚度由十幾至幾千埃的膜。因此，如果敏化液中的二價錫不水解，則無論在其中浸 多長時間，都不會增加二價錫的吸附量。但是后面的清洗條件、酸及二價錫的濃度則與二價錫的吸附量有重要關(guān)系。實驗表明，提高敏化液的酸度和降低二價錫的含量都將導(dǎo)致表面水解產(chǎn)物的 減少。
另外，表面的粗糙度、表面的組織結(jié)構(gòu)以及清洗水的流體力 學(xué)特性都對二價錫水解產(chǎn)物在表面的沉積數(shù)量有直接關(guān)系。酸性或強堿性溶液易于將表面上的二價錫薄層膜洗掉而導(dǎo)致敏化效果 消失。
沉積在非金屬表面上的二價錫的數(shù)量對化學(xué)鍍的成敗起著決定 性作用。二價錫的數(shù)量越多，在下一道催化處理時形成的催化中心 密度越高，化學(xué)鍍時的誘導(dǎo)期就越短，且獲得的鍍層也均勻一致。 但是，過量的二價錫吸附，會導(dǎo)致催化金屬過多地沉積，致使鍍層 結(jié)合力下降。所以應(yīng)根據(jù)不同的活化液和化學(xué)鍍液來確定敏化液中二價錫的濃度。
不論由于氧化劑的影響將二價錫氧化成四價錫，還是光照或空 氣中長時間暴露的氧化過程，都會使敏化效果失效。因此保持敏化液的穩(wěn)定性也是很重要的，當(dāng)鍍液中四價錫的含量超過二價錫的含量時，化學(xué)鍍銅的層呈暗色且不均勻。
目前，尚沒有找到完全抑制氧化的辦法。通常的做法是，在敏化液配成后，在敏化液內(nèi)放人一些金屬錫條或錫粒，這也是為了減 少四價錫的危害。
