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镀镍添加剂:光亮镀镍溶液及其添加剂—初级镀镍光亮剂的作用

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-26  浏览次数:1859

初级镀金回收的作用

初级光亮剂又称第一类光亮剂。它们的结构中大都含有一C- SO2一键,其中硫为+4价或+6价。作为初级光亮剂的有芳香族含硫化合物,如芳香族磺酰亚胺或磺酰胺、芳香族磺酸和亚磺酸,还有杂环磺酸盐等,下面分别介绍。

1.磺酰亚胺类

这类初级光亮剂是现在最常用的,具有代表性的化合物主要有糖精(BSI)和二苯磺酰基亚胺(BBI)。

(1)糖精学名邻磺酰苯酰亚胺,白色结晶粉末或叶状晶体,在水中溶解度很小。电镀所用的糖精,实际是其钠盐,称做糖精钠,简称糖精,是一种食用甜味剂。由邻甲苯磺酸经氯化成邻甲苯磺酰氯,再用氨处理成邻甲苯磺酰胺,最后经氧化而制得。糖精钠是用得最广的镀金初级光亮剂,它的结构式为:

 

糖精能使镀镍层晶粒尺寸减少,并赋与一定的光泽,但单独使用不能获取光亮的镀层,只有和次级光亮剂组合起来才能获取镜面光亮的镀镍层。糖精还能减少镀层的张应力,增加镀层的展延性;但加入量要控制好,即要与次级光亮剂相匹配,加入过多,使镍镀层产生过大的压应力,也会导致镀层发脆。糖精是含硫化合物,镀镍溶液中因糖精分解,使硫夹杂到镀镍层中;在多层镍镀层中,镍层之间含硫量不同,可引起不同的电位差,这是多层镍提高抗蚀性的重要因素。当然如把糖精作为多层镀镍层中高硫镍添加剂来用,还是不够的。在光亮镀镍溶液中,糖精的添加量为0.8~2.0g/L。过量的糖精加入镀镍槽中,由于镀层中含硫量增加了,从而使镀镍层活性增加,这种镀层在空气中就不那么稳定了,也就是容易与氧作用,引起镍层钝化,这会使后续套铬工序变得困难,如常可出现在零件边缘的铬镀层烧焦、镀层发花和有的部位镀铬层不能沉积等缺陷出现。糖精的消耗量约为30g/kA·h。糖精是一种老产品,本是主要作为食品工业的甜味剂,国内早有生产,而且生产规模都很大。   (2)BBl学名二苯磺酰基亚胺,分子式:Cl2Hll04NS2。它的作用和糖精很接近,这里不再详述;但它有一个特点,可使获得的镀镍层外观白而亮,添加糖精所获得的镍镀层带有镍本色的色调。所以要求外观白亮的镍镀层,初级光亮剂可全部用BBl,或部分使用,即一部分用糖精,一部分用BBl。用多少要根据镀镍层白亮要求而定。BBI在水中溶解度小,需要用氢氧化钠处理成为钠盐,这样才会有好的溶解性。这种产品我国现在生产单位还不多,多靠进口,因而价格较贵,要比糖精的价格高出一倍以上。

2.磺酰胺类

这类初级光亮剂早期使用较多的是对甲苯磺酰胺。它的结构式为:

 

它与水合氯醛组合成为一组光亮剂,我国在20世纪60年代曾经短期使用过,可不久被糖精所取代,现在已经很少使用。对甲苯磺酰胺由对甲苯磺酸经氯化成对甲苯磺酰氯,再用氨处理而成。对甲苯磺酰胺在水中较难溶解,也需要用氢氧化钠进行处理成为钠盐,才能增加溶解度。

3.苯磺酸类

如苯磺酸钠,由苯经硫酸磺化成苯磺酸,再用氢氧化钠中和而成。

间苯二磺酸钠,由苯经发烟硫酸磺化成间苯二磺酸,再用氢氧化钠中和而成。

这类初级光亮剂有一定作用,但性能不及苯磺酰亚胺类,所以现在也已趋向不用。

4.萘磺酸类

这类初级光亮剂在硫酸盐镀镍溶液中已经很少用,在氨基磺酸盐镀镍溶液中还有少量应用。

(1)1,5一萘二磺酸 白色片状结晶,含4分子结晶水,溶于水,由精萘与发烟硫酸磺化而成。结构式:

 

(2)1,3,6一萘三磺酸 由精萘与硫酸和发烟硫酸磺化而成。结构式:

 

5.亚磺酸类

这是些含硫化合物。严格来说,它们不是属于初级光亮剂范畴,而是介于初级光亮剂和辅助添加剂之间。

(1)苯亚磺酸钠 一种白色鳞片状结晶,易溶于水,由苯磺酰氯与亚硫酸钠加成而得。结构式:

 

它是一种低电流密度区光亮剂,或称走位剂。用量0.1~0.2g/L。多加了镀层要消光。苯亚磺酸钠也可作高硫镍添加剂。

(2)对甲苯亚磺酸钠一种白色鳞片状结晶,易溶于水。由对甲苯磺酰氯与亚硫酸钠加成而得。结构式:

 

它也是一种低电流密度区走位剂,还能提高镀镍溶液对异金属杂质的容忍度。添加量可比苯亚磺酸钠少些,价格也比苯亚磺酸钠贵。

6.杂环磺酸类(如噻吩一2一磺酸)

由噻吩与硫酸磺化而得。噻吩有毒,现在这种化合物已不用作镀镍光亮剂了。这里仅作一般介绍。

上述第一类光亮剂中以糖精钠用得最普遍。有的以糖精为主,再加入其他初级光亮剂,以改善镀镍层的性能。如要镀层乌亮,可加入BN乌亮剂。加入对甲苯磺酰胺,对减少镀镍层的张应力有好处;加入苯亚磺酸钠或对甲苯磺酸钠,能增加镀层含硫量(如用作高硫镍添加剂),还能改善低电流密度区的镀层质量。

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