十二烷基硫酸钠在电镀中起什么作用
十二烷基硫酸钠是一种润湿剂,降低镀液和镀件之间的表面张力,所以可以赶走镀件表面的氢气泡,否则,镀件表面有氢气泡的地方会镀不上镀层,电镀结束后,氢气曾经滞留的地方就表现为针孔,可用铁氰化钾润湿滤纸法测试镀层的孔隙率。十二烷基硫酸钠一般用于镀镍液。
会。k12又称AS,简称SDS,属阴离子表面活性剂,其他称呼还有:椰油醇(或月桂醇)硫酸钠、发泡剂、k-12十二烷基硫酸钠。电镀液十二烷基硫酸钠加多了会发棕色,用作丙烯酸酯乳液聚合的阴离子表面活性剂。贮存于阴凉、通风、干燥的库房内,防火、防水、防潮。
活性炭吸附
一下(40度左右加5g/L活性炭,搅拌1小时,静置4小时过滤)即可。如果是镀液中含量过高,需要60度左右加5g/L
高锰酸钾
(
双氧水
效果差点),搅拌2小时,冷却到40度左右加5g/L活性炭,搅拌1小时,静置4小时过滤。
十二烷基硫酸钠(K12)是一种表面活性剂,可起到润湿作用:
十二烷基硫酸钠(K12)是一种阴离子型表面活性剂用在光亮镍及镍合金等电镀工艺中,作为润湿剂(也称防针孔型)其结构中长链烷基具有疏水性,能降低镀液的表面张力,使电沉积过程中阴极产生的氢气泡迅速脱离阴极表面,防止镀层针孔的形成。
十二烷基硫酸钠(K12)为阴离子表面活性剂C12H25一亲油基是非极性基团,竭力钻入溶液中非极性的有机溶液、油类及固相的另一相中,使表面活性分子定向地排列在界面层上。
十二烷基硫酸钠(K12)能降低镀液的表面张力,起润湿作用。表面张力是液体表面上的分子受其内部分子的吸引,使表面趋于收缩,表面也液体的表面张力。表面张力方向与液面相切,并和部分的分界面垂直
原因分析及处理方法
(1)镀液中表面湿润剂少
①在亮铜镀液中,加入十二烷基硫酸钠可以消除镀层针孔。当十二烷基硫酸钠使用适当时,能达到预期的目的,当其含量高、分解产物也多时,镀液受到污染,镀层的亮度也将明显降低。表面湿润剂少引起的针孔,在零件的各部位都有,气体聚集的部位针孔现象较严重,从外观现象上判断,针孔像流星一样,往往带有向上的“尾巴”,此时,向镀液中补加0.03g/L十二烷基硫酸钠,即可消除针孔
处理方法:补加0.03g/L十二烷基硫酸钠
②有的工厂使用聚乙二醇作湿润剂,添加剂P(即聚乙二醇)有较强的湿润能力,SP(聚二硫二丙烷磺酸钠)有较好的整平性能。它们配合得当时,能有效地解决镀层的针孔和烧焦现象,在实际使用时,可将P和SP配合成消针孔剂,其配方如下
P(相对分子质量6000~11000) 6g/L
SP 4g/L
可能原因
原因分析及处理方法
(1)镀液中表面湿润剂少
处理方法:
a.新配溶液,加入消针孔剂l~2mL/L;
b.镀层有轻微针孔时,加入消针孔剂0.1~0.15mL/L;
c.镀层出现严重针孔、细麻砂时,加入消针孔剂0.25~0.3mL/L
(2)镀液中Cl-含量过低
在酸铜溶液中,氯离子是阳极极化剂,帮助阳极溶解消除Cu+的影响,提高镀层的光亮度和整平性,如果Cl一含量小于lOmg/L,将会产生光亮树枝状条纹镀层,镀液的整平性能和镀层的光亮度下降,高电流密度区烧焦,镀层出现砂点或针孔
处理方法:定期分析并调整氯离子含量至标准值(20~80mg/L)
(3)镀液中有油或有机杂质污染
镀液中有油或有机杂质的污染导致的针孔较多地出现在零件的向下面和挂具上部的零件上,针孔的形状不规则,主要是由工件进出镀槽受到黏附而造成的
处理方法:见故障现象l(2)和故障现象1(5)的原因分析及处理方法
一个是利用电镀添加剂,调整电极电位,提高电镀的效率。
二是在电镀时添加表面活性剂,使析出的氢快速离开阴极表面,如在电镀镍时添加十二烷基硫酸钠。
析氢对电镀的影响:析氢在电镀过程中,几乎是不可避免的。析出的氢渗入镀层和基体金属产生氢脆,影响零件的机械性能。如果析出的氢以气泡形式停留在零件表面,则会造成镀层的孔隙和麻点。消除的方法:加入氧化剂、湿润剂及镀后除氢处理等。有机杂质的存在对氢有吸附作用,使氢气泡滞留在阴极表面不易逸出,则更易出现针孔和麻点。
加强镀液搅拌,对减少氢气在镀件上滞留会有一定的作用。
(1)主盐原料中杂质的影响
首先要选用纯度较高的硫酸铜和硫酸。不论是在配制新镀液或者是添加主盐,都必须重视选用纯度高的化工材料。往往经常因为在选用材料上不注意而发生问题。在配制和加料时,需对已溶解好的溶液进行净化处理后方可正常使用。
(2)氯离子的影响
氯离子在硫酸盐光亮镀铜中具有非常重要的作用。如果镀液中不含少量的氯离子,是得不到整平性能高的全光亮镀层的,但氯离子也绝对不能过高。当含量超过80mg/l时,镀层会发生粗糙现象,低电流密度区发雾而高电流密度区烧焦。在生产中每添加hcl0.1mg/l时,镀液中cl一就会增加35mg/l。过多的氯离子用锌粉处理,加lg/l的锌粉可除去l5~20mg/l的cl一。
净化时将锌粉用水调成糊状,在不断搅拌下加入镀液中,然后再加入2g/l的活性炭进行吸附后过滤镀液。
氯离子的允许含量为20~80mg/l。
(3)一价铜的影响
在镀液中,一价铜的存在是无法避免的,但如果一价铜含量稍高,就会发生镀层粗糙,有毛刺产生。净化方法是在搅拌下加入稀双氧水,使其将一价铜氧化为二价铜。
(4)有机物的影响
因光亮剂分解的产物或光亮剂加入比例不当和过量,使镀层发花、光亮度下降。净化方法:用双氧化氧化镀液后加入活性炭吸附后过滤。
(5)油脂类的影响
如果油脂类对镀液造成污染,会使镀层发花、发雾,严重时出现针孑l现象。净化方法:用十二烷基硫酸钠对镀液进行乳化处理后加入l~2g/l活性炭吸附后过滤镀液。
1镀前处理不良,零件表面有油;清洗水或镀液中有油;
2阳极面积太小或太短;
3镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多;
4有机杂质太多;光亮剂没有搅均或十二烷基硫酸钠太少等会造成镀层发花或发雾。
分析故障,要先易后难,逐条进行。例如先搅拌一下镀液,检查一下阳极面积,这样就可以排除由于光亮剂没有搅均和阳极面积太小而造成的故障。同时也可从现象进行分析,假使发花现象仅出现在挂具下部的零件上,上部零件不发花,那就可能是阳极板太短而产生的,经检查并换上足够长的阳极板后,观察发花现象是否消失。倘若发花现象出现在零件的向下面或挂具上部的零件上,那可能是清洗水或镀液中有油而引起的。光亮硫酸盐镀铜对油污特别敏感,不管是毛坯上的油在镀前处理时未除净,还是镀前的清洗水或镀液中有微量的油,甚至是操作人员不干净的手摸了摸镀前的零件,都会使镀铜层发花。假使原来镀铜出现发花或发雾,采用良好的前处理后,镀层不出现发花或发雾现象厂,证明原来的镀前处理有问题,应加强镀前处理。否则,就应检查镀液中的情况。
镀液中是否有油,不但可以从现象进行判断,同时还可以通过小试验来了解。取一定量的故障液做烧杯试验,先要使阴极样板上能看到类似于生产中的故障现象,接着对试验液进行除油处理,另外再取相同体积的故障液进行双氧水一活性炭处理,然后分别进行试验(试验液中需补充各种光亮剂)。若用双氧水一活性炭处理过的镀液仍有发花或发雾,而经过除油处理的镀液不再出现发花或发雾,那么原镀液中有油,应进行除油处理。假使用双氧水一活性炭处理后的镀液和经过除油处理的镀液一样,都不出现发花或发雾,那么原镀液可能是有机杂质过多。只要用双氧水一活性炭处理镀液就可以了。
镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠是否过多,只要向试验液中添加其他光亮剂,并适当稀释试验液后进行试验,假使经这样处理后镀层不发花(或不发雾),而且光亮度较好,这时可能原镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多,应调整光亮剂的比例。
在含有十二烷基硫酸钠的镀铜液中,有时由于其含量过低,也会导致镀层出现发花现象。这类镀液若镀层发花,可直接向镀液中加入O.05g/L十二烷基硫酸钠看看现象,假使加入后镀层仍发花,那就不是十二烷基硫酸钠含量太少造成的。
镀液中若有大量铁杂质存在,有时也会引起镀层发花。大量的铁杂质,可以用化学分析测定,也可以取1OmL镀铜液,置于试管中,加人2滴30%的双氧水加热至60℃,然后用1O%Na2C03溶液提高pH=5.5左右,此时,若试管中有较多的棕色沉淀,表明原镀液中有较多的铁杂质;否则,无棕色沉淀,表明不是铁杂质的影响。
(2)电镀时电流下降,电压升高。
光亮硫酸盐镀铜过程中,有时会出现电流下降,电压升高的现象,这时假使关掉电源,停镀片刻,重新通电操作时,电流又上升到正常的数值,但是一会儿电流又下降了。造成这种故障的原因是阴、阳极之间的电阻增大了。那么有哪些因素会造成阴、阳极之间的电阻增大呢?镀液中硫酸铜含量偏高;硫酸含量偏低;镀液温度太低;阳极面积太小和镀液中Cl一过多等都会引起阴、阳极之间电阻增大。
硫酸铜含量偏高时,由于电镀时阳极上还有铜溶解进入溶液,所以阳极区硫酸铜的含量更高,当镀液温度较低时,它就有可能在阳极表面上或阳极袋上结晶析出,使阳极的有效表面积减小,阳极电流密度增大,阳极电位变正,从而造成阳极钝化而使操作电流下降。
硫酸含量偏低时,溶液的导电性差,而且不利于阳极活化,使阳极电位变正,有可能引起阳极钝化而使操作电流下降。
镀液温度低,溶液的导电性差,阴、阳极极化增大,同时硫酸铜的溶解度小,使硫酸铜容易在阳极上或阳极袋上结晶析出。
阳极面积小,其电流密度大,极化作用就大,使阳极容易钝化。
镀液中Cl一过多时,它会在阳极上形成白色的氯化物,粘附于阳极表面上,导致阳极有效表面积减小,使阳极容易钝化。
当出现这类故障时,应先检查阳极,观察阳极是否钝化或有白色的粘附物。若阳极钝化,应取出阳极经充分刷洗干净后重新挂人镀槽中,并尽量增大阳极面积。同时分析镀液成分,若硫酸铜含量偏高,可适当稀释镀液。在硫酸铜含量不太高的情况下,可适当提高硫酸的含量,以提高溶液的电导率,促进阳极活化。冬天若液温太低,可适当加温,提高溶液的温度;一般讲,经这样改进后,故障是能够排除的。假使经这样改进仍不能排除故障,那可能是镀液中Cl一过多(用O.1NAgN03粗略估计,观察Cl一是否过多),需要进行除Cl一处理(方法见杂质的去除)。