虽然电镀锡溶液各不相同,但是电镀锡工艺流程基本相同,基本流程均分为前处理、电镀锡、软熔、钝化和涂防锈油等工艺段。[1]
前处理一般包括碱洗和酸洗两道工序,目的是将低碳钢表面的有机油质和氧化膜除去,以露出新鲜的钢表面,为后续的电镀做准备。
广泛应用的碱洗液一般为NaOH、碱性磷酸盐和硅酸盐以及表面活性剂配制的复合溶液,可有效除去带钢表面的油污。 电镀锡
对于几种不同的镀液体系,酸洗液基本上都采用硫酸溶液进行化学酸洗,而氟硼酸型电镀锡工艺采用盐酸溶液,酸洗时采用阴极-阳极电解处理,以除去表面的氧化膜,活化基体。
弗洛斯坦镀锡法采用 为主盐,其中 和 都有严格的浓度范围。此外,镀液中还须含有游离酸和添加剂等,它们各自起不同的作用,对浓度的控制也有相应的要求。
软熔是指将钢板加热到锡的熔点(232℃)以上,使熔融的锡镀层在溜平作用下消除微孔,出现光泽;同时在镀锡层与铁基体间生成 金属间化合物,进一步增加镀层结合力。根据加热方法,软熔可分为电阻软熔、感应软熔和电阻-感应联合软熔。[2]
包括钝化和涂油处理两个工艺段。钝化处理可增加镀锡板的耐蚀性、抗硫性及涂漆性等,并且防止在储存过程中锡氧化物的生长和镀锡板制罐过程中出现的硫化物锈蚀。钝化多采用重铬酸钠溶液,其处理方法有化学钝化和电化学钝化两种。
电镀锡主要是酸性锡,锡是二价,容易氧化为四价锡。
二四价锡在酸性镀液中很难沉积,如果打气,空气中的氧气将二价锡氧化为四价。
酸性镀铜添加Cl可以理解为活化表面,特别是磷铜阳极表面,而酸铜中铜是二价,如果有一价铜将影响镀铜的出光,必须打气防止一价铜的产生,同时提高电流密度范围。
镀锡板生产起源于14 世纪的巴伐利亚,当时的工人曾在锻制的薄铁板上进行镀锡。这种工艺后来传至萨克森和波西米亚,至17 世纪,德累斯顿成为镀锡板贸易中心。
1720 年,英国南威尔士出现了热镀锡工厂,改用热轧薄铁板为基板,基板金属及生产工艺的革新,使英国在19 世纪初确立了其作为世界主要镀锡板生产国的地位。在随后的发展中又出现了机械化的镀锡机组,并以钢代铁作为基板。 电镀锡半球
20 世纪30 年代,德国最早以商业性生产规模用冷轧带钢进行电镀锡。电镀锡镀层较薄,可以节约资源和成本。二战期间,锡的供应短缺促进了电镀锡工艺的发展。
之后,连续电镀锡取代热镀锡,在世界范围内被广泛采用。由于高速电镀技术具有沉积速度快、产品质量稳定等优点,在现代镀锡板工业的发展中,高速电镀锡技术日渐成熟,发展成为具有多种镀液体系的高速电镀技术。[3]