專利名稱：電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑及其制備方法。
錫是發(fā)現(xiàn)較早并且應(yīng)用較廣泛的金屬之一。作為焊接性錫鍍層存在著易產(chǎn)生晶須和低溫時向灰錫轉(zhuǎn)變的缺點，這是由于它具有α和β兩種同素異形體，13.2℃以上穩(wěn)定存在的是β型，稱為白錫，較柔軟；13.2℃以下穩(wěn)定存在的是α型，稱為灰錫。錫在略低于熔點溫度時變脆，因β型錫的密度比α型大，在低于13.2℃時，β型錫向α型錫轉(zhuǎn)變時體積變大，產(chǎn)生的應(yīng)力使其碎裂為粉末。但這種轉(zhuǎn)變非常緩慢，只有在-40℃以下時才顯著。這種變化由一點開始迅速蔓延，最后導(dǎo)致整塊錫碎裂稱為“錫疫”，當(dāng)錫中加入鉍、鎳、銻時可抑制這種變化。
由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，對分立元件的焊接要求越來越高，因此對鍍層的焊接性能提出了更高要求。另外由于純錫熔點較高(232℃)，焊接時對基體的熱損傷也較嚴(yán)重，且抗氧化性也不如其合金好，所以現(xiàn)在廣泛應(yīng)用錫基合金作為焊接性鍍層；如組成為含錫60％、鉛40％的Sn-Pb合金，其熔點為183℃，現(xiàn)正廣泛應(yīng)用。但是由于鍍層中含鉛，所以無論在電鍍操作過程還是產(chǎn)品在使用后，都會對環(huán)境造成污染。隨著人們環(huán)保意識的增強，越來越要求取代有毒的Sn-Pb合金鍍層。Ag-Sn合金和Au-Sn合金也可以作為焊接性鍍層但由于成本較高，應(yīng)用不廣。
Sn-Bi合金由于其可焊性較好，且熔點更低(低于160℃)，因此逐漸引起了人們的重視。雖然鉍的價格略高于鉛，但由于Sn-Bi合金的可焊性較好，一方面可以保持合金較好的焊接性能，另一方面在Sn-Pb鍍層中引入鉍后可以取代鉛的使用，所以降低鉛的使用量或取代現(xiàn)有的含鉛鍍層將會成為電鍍焊接性鍍層的發(fā)展趨勢。
鍍錫與錫合金體系有硫酸型、焦磷酸鹽型、甲基磺酸鹽型和錫酸鹽型等。以往工藝存在無論是硫酸體系，氟硼酸體系，還是甲基磺酸鹽型體系，它們共同的一個問題是Sn2+的氧化和水解在水溶液中Sn2+離子易被氧化為Sn4+，Sn4+在pH＞0.5時水解并吸附Sn2+形成一種黃色膠體，從而導(dǎo)致鍍液的不穩(wěn)定，使鍍液不能正常工作。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑，其基本組成為聚乙二醇2～8克/升水溶液、維生素C2～6克/升水溶液、次亞磷酸鈉10～30克/升水溶液。
上述電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑的制備方法，將次亞磷酸鈉溶于水中，在攪拌下加入維生素C；將聚乙二醇溶于熱水中，然后冷卻到室溫；在攪拌下把聚乙二醇溶液加到次亞磷酸鈉和維生素的溶液中即得所需電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑。
本發(fā)明所得電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑，可以除去或減少溶液中的游離氧，防止Sn2+被氧化為Sn4+且穩(wěn)定劑中被氧化的組份如維生素C在陰極上被還原后繼續(xù)循環(huán)使用，從而提高鍍液的穩(wěn)定性。
實施例二電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑其基本組成為聚乙二醇5克/升水溶液、維生素2克/升水溶液、次亞磷酸鈉30克/升水溶液。
實施例三電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑其基本組成為聚乙二醇8克/升水溶液、維生素3克/升水溶液、次亞磷酸鈉10克/升水溶液。
實施例四將10～30克次亞磷酸鈉溶于50～60毫升水中，在攪拌下加入2～6克維生素C；將2～8克聚乙二醇溶于20毫升熱水中，然后冷卻到室溫；在攪拌下把聚乙二醇溶液加到次亞磷酸鈉和維生素C的溶液中，加水稀釋至一升即得所需電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑。
實施例五實施例一～三的電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑可參照實施例四將對應(yīng)組分按其含量要求如法制得。
權(quán)利要求
1.一種電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑，其基本組成為聚乙二醇2～8克/升水溶液、維生素C2～6克/升水溶液、次亞磷酸鈉10～30克/升水溶液。
2.權(quán)利要求1所述電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑的制備方法，將次亞磷酸鈉溶于水中，在攪拌下加入維生素C；將聚乙二醇溶于熱水中，然后冷卻到室溫；在攪拌下把聚乙二醇溶液加到次亞磷酸鈉和維生素的溶液中即得所需電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑。
全文摘要
一種電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑,其基本組成為:聚乙二醇2～8克/升水溶液、維生素C2～6克/升水溶液、次亞磷酸鈉10～30克/升水溶液。上述電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑的制備方法,將次亞磷酸鈉溶于水中,在攪拌下加入維生素C;將聚乙二醇溶于熱水中,然后冷卻到室溫;在攪拌下把聚乙二醇溶液加到次亞磷酸鈉和維生素的溶液中即得所需電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑。本發(fā)明所得電鍍錫鉍合金穩(wěn)定劑,可以除去或減少溶液中的游離氧,防止Sn
文檔編號C25D3/60GK1385556SQ0211545
公開日2002年12月18日 申請日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月23日
發(fā)明者左正忠, 馮祥明, 李衛(wèi)東, 楊江成, 劉仁志 申請人:武漢大學(xué)