微量锑对镀锡层的影响研究(3)
1.1锡的电镀
1.1.1 锡镀层的性质
锡层具有银白色的外观，具有抗腐蚀，耐变色，无毒，易焊，较柔软，延展性好的优点，化学稳定性好，在大气中耐氧化不易变色。对于钢铁来说是阳极性镀层，对钢铁的保护性强。具有很好的杀毒，净化，保鲜的特点。[1]
镀锡层广泛用于食品加工设备和容器，以及装运设备，汞部件，轴承，阀门，汽车活塞，镀锡铜线和cp线，电子元器件以及印刷线路板等，镀锡层在工业应用上的广泛应用是因为它的无毒性，良好伸展性和抗蚀性。
镀锡层优良的延展性使镀锡金属板能加工成各种形状而不破坏镀锡层，镀锡层用于保护钢板必须是无孔隙的，否则，在潮湿空气中钢板将严重腐蚀，因此，尤其是在食品加工业，一般要求镀锡层厚度达到30微米。但是镀锡层会产生针状单晶“晶须”，会造成电路短路。因此在镀锡后需要加热用以消除内应力，或者加入添加剂，可以消除此现象。
镀锡层广泛应用于电子工业是由于它可以保护基底金属免受氧化并保持基底金属的可焊性。由于锡优良的润滑性，还可以用作油井管道连接器的电镀。
由于电镀工艺的碱性特点 铜锡和铜一锡一锌镀层的特点在于镀层厚度内的极佳分布。镀层能容易镀厚并显示满意的可焊性。锡合金是抗磁的 能用于电信业中连接件电镀这一特点是一个很重要的内容，镀层的抗磁性可完全避免无线电频率信号的干扰。这种合金另外一个优点是具有杀菌能力 这对需要卫生标准的应用是很有用的。关于镀层光亮度和整平性•镀层能够获得不同的整平度。白色镀层一般具有保持光亮度特性，镀层色泽是镍白色。黄色镀层是光亮的并具有整平性。白色镀层可使用厚度高达30微米 黄色镀层高达50微米。两种镀层均可用于中间镀层，例如与贵金属一起使用。然而、白色镀层由于其高锡量和良好的抗变色耐蚀性•在许多应用中也常用于面镀 。典型的例子是拉链、揿钮和钮扣使用白色锡合金作为面镀层，以取代可能引起过敏的镍镀层。与金属锡和锌相比较、铜锡 锌镀层显示了高硬度。
众所周知，铜一锡合金f青铜)铸件十分耐腐蚀，电镀盼铜一锡一锌合金镀层在这方面也无例外。通过改变锡和铜之间的比例、可以影响耐蚀性能，相比锡台金有更高的电化学势，同时两者电势之间大的差异，引起铁的阳极腐蚀。
1.1.2 锡的电镀工艺[1]
锡可以采用热浸镀，电镀和化学镀的方法等沉积于基体金属。电镀锡有四种基本工艺：碱性锡酸盐工艺，酸性硫酸盐工艺，酸性甲基磺酸盐工艺，酸性氟硼酸盐工艺。
①碱性锡酸盐工艺[3]——可以采用锡酸钠或者锡酸钾作为主盐，由于锡酸钾的溶解度高于锡酸钠，故在高速电镀中常采用锡酸钾作为主盐，如要求允许电流密度达到16A/dm2，镀液须含锡酸钾210g/L，氢氧化钾22g/L。如果要求允许电流密度达到40A/ dm2,则镀液中锡酸钾的含量也要加倍。一般滚镀应用中允许电流密度为3 A/ dm2，镀液通常含锡酸钠100g/L，氢氧化钠10g/L。阴极电流效率约为80%-90%。在镀锡工艺中，碱性锡酸盐工艺拥有优异的均镀能力且工艺中不需要添加有机添加剂，但操作中镀液必须加温。工艺中最重要的是须锡阳极的表面状态，在电镀过程中阳极表面必须形成金黄色半纯膜以保证良好的镀锡层，否则将产生粗糙多孔的镀层，这一工艺近年来基本没有什么改变。
②酸性硫酸盐工艺[3]——工艺操作温度一般在10-30℃，由于镀液中Sn2+较碱性锡酸盐中Sn4+的电化当量要高2倍，沉积速度快，电流效率高，因而它比碱性锡酸盐工艺节省电能，同时原料易得，成本较低，控制和文护都比较方便，容易操作，废水容易处理，是当前应用最为广泛的电镀工艺。酸性硫酸盐镀液组成中含硫酸亚锡15-80g/L，硫酸80-180g/L和适量添加剂。根据所用添加剂的类型（晶粒细化剂或光亮剂体系），可以分别获得暗锡或光亮镀锡层。在暗锡镀液中，为抑制Sn2+被氧化成Sn4+使镀液变混浊，通常加入酚磺酸或甲酚磺酸作抗氧化剂。如果采用明胶和一萘酚组成的晶粒可获得暗锡镀层，暗锡镀层经过热熔后可以得到很好的光亮外观。电镀光亮剂的添加剂多数是专利产品，这些光亮剂是多组分的混合物，含有非离子型表面活性剂，芳香族醛或酮，酚类，甲醛等，其中表面活性剂如聚乙二醇或烷基酚聚氧乙烯醚等是光亮剂的载体，甲醛，芳香族醛或酮是光亮剂。酚类如对苯二酚或间苯二酚等是抗氧化剂。光亮镀锡层较暗镀锡层有较好的整平性，抗蚀性，抗指纹性，可焊性，外观装饰性和较低的孔隙率。但光亮镀锡层的含碳量高于暗锡，镀层韧性小于暗锡。