1、化学镀的稳定简介 化学镀中最主要的一个系列是有自催化能力的还原型化学镀液。当反应速度较快时,镀层质量变差,会出现粗糙镀层甚至粉末状镀层;同时,由于自催化一旦促发即会持续下去,甚至会因剧烈的还原反应而失去控制,导致镀液迅速失去作用。因此,需要要加入稳定剂以控制其反应速度。 稳定剂的作用是控制反应速度和抑制镀液的自发分解,从而使化学镀能有序地进行。不同的化学镀液会用到不同的稳定剂,有时还需要用到几种稳定剂以进到联合控制的作用。常用的稳定剂有以下几类。 ①元素周期表中第VI主族元素的化合物:一些硫的无机物或有机物,如硫代硫酸盐、硫氰酸盐、硫脲及其衍生物、疏基苯并噻唑、黄原酸酯等。 ②重金属离子:如铅、锡、锑、镉、锌、铋、钛等金属二价、三价离子。 ③水溶性有机物:有些含有双极性的有机阴离子,至少含有6个或8个碳原子并能在某一定位置吸附形成亲水膜功能团的有机物,如不饱和脂肪马来酸、苯亚甲基丁二酸、3-S-异硫脲鎓盐的丙烷酸盐、邻苯二甲酸酐的衍生物等。 ④某些含氧化合物:如AsO2-双氧水稳定剂、IO3-、BrO3-、NO2-、MoO42-等,双氧水也属于这一类。
2、化学镀稳定剂的作用机理
化学镀稳定剂的作用机理没有统一的模式,而是因稳定剂的类别不同而有所不同,但也有着一些共同点,这就是稳定剂都是通过在表面吸附而影响金属离子的还原过程的。也就是稳定剂的添加量一般都很少的原因,因为它们只是通过电极的双电层起作用的,过多的量反而会破坏化学镀的平衡。
有机类稳定剂的作用可以认为这类稳定剂具有的表面吸附作用和影响电子交换的作用,通过吸附而改变金属离子的还原过程。因此,在一定添加量范围内,有机稳定剂有时还会有促进金属离子沉积的作用。而含氧化合物则是通过改变双电层结构而增加作为阴离子的稳定剂在表面的吸附,从而影响金属离子还原的过程。重金属离子也是通过在具催化活性表面的吸附来影响还原过程。
总之,化学镀稳定剂是通过在反应表面吸附而阻滞金属离子的还原过程来起到稳定镀液的作用。
化学镀加速剂是指在可控制的条件下提高镀速的添加剂。因此加速剂也叫做促进剂。以
次亚磷酸盐为还原剂的化学镀,就常用到加速剂。化学镀镍中的许多络合剂也兼有加速剂的作用。常用的加速剂有以下几种。
(1).未被取代的短链和脂肪族二羧酸根阴离子。属于这一类的有丙二酸、丁二酸、戊二酸和已二酸等。常用的是丁二酸。
(2).短链饱和氨基酸。这是较为优良的加速剂,最典型的是氨基乙酸,它兼有缓冲剂、络合剂和加速剂三种作用。
(3).短链饱和脂肪酸。从醋酸到戊酸都属于这一类,其中以丙酸最为常用,但效果没有丁二酸和氨基乙酸好,优点是成本最低。
(4).无机离子加速剂。目前在化学镀镍中只有氟离子具有加速作用,但用量也要严格控制,用量大时不仅减少镀速,对镀液稳定性也会有影响。