马口铁锡泥对镀锡板表面形貌的影响
　　
　　在实验室条件下，对二次冷轧薄钢板进行电镀，研究了镀液中锡泥的质量浓度对镀锡板表面形貌的影响。结果表明：镀液中锡泥的质量浓度的增加，导致镀锡层表面产生斑点、针孔以及漏镀等缺陷;同时，镀层的微观结构也变得越来越粗糙。
　　
　　关键词：镀锡板;锡泥;镀层;小白点
　　
　　中图分类号：TQ153文献标识码：A文章编号：1000-4742(2012)06-0013-03
　　
　　0前言
　　
　　镀锡板(俗称马口铁)是指表面镀有一层薄金属锡的钢板。锡可以通过热浸、电镀、化学镀等方法沉积在铁的表面，其中电镀法应用最为广泛。电镀法镀锡是高速的连续式生产工艺，镀锡层的厚度范围很宽且镀层控制简单、xx，能够生产正反两面镀锡量不同的差厚镀层[1]。
　　
　　宝钢冷轧薄板2#镀锡生产线采用弗洛斯坦电镀溶液以及不溶性阳极的镀锡工艺。在生产过程中通过专门的熔锡系统往镀液中补充Sn2+，由于Sn2+被氧化等原因，在镀槽底部存在大量的锡泥。锡泥的存在会在镀锡板表面产生划伤、小白点、污迹等表面缺陷。此外，也会堵塞喷嘴、泵或其他循环设备。它也是一种有害废弃物，尤其当它含有苯酚(在PSA型电镀锡溶液中)或氰化物时(在氯素型电镀锡溶液中)，其毒性更大。因此，在生产中需要严格控制锡泥的质量浓度。
　　
　　1锡泥成分及产生原因分析
　　
　　1.1锡泥成分分析
　　
　　将取自宝钢冷轧薄板2#镀锡生产线的锡泥进行能谱和X射线衍射分析，实验结果，分别如图l和图2所示。由图1可知：锡泥中除了有大量锡元素存在外，还有硫元素、氧元素和碳元素存在。对锡泥进行X射线衍射分析并没有发现明显的衍射峰，表明其组成为复杂的团聚物质。
　　
　　Sn4+发生水解反应生成不溶于酸和水的锡酸
　　
　　Sn4+水解成锡酸，与Sn2+及有机物等形成复杂的胶团结构，使镀液发生浑浊。
　　
　　2实验
　　
　　2.1实验材料
　　
　　试样采用厚度为0.12mm的冷轧薄板，镀液取自生产现场。实验面积为20mm×30mm的长方形区域。
　　
　　2.2实验方法
　　
　　工艺流程为：碱洗→水洗→酸洗→水洗→电镀。往镀液中分别加入不同质量浓度的锡泥，再对试样进行施镀，观察所得镀层的表面形貌并分析其结构。
　　
　　3结果与讨论
　　
　　图3为锡泥的质量浓度对镀层表面形貌的影响。由图3可知：随着镀液中锡泥的质量浓度的增加，镀层的表面质量逐渐变差。当锡泥的质量浓度为1g/L时，镀层表面完整，没有明显缺陷;当锡泥的质量浓度为2g/L和3g/L时，镀层表面出现少量斑点，并且可以看到锡泥随着锡一起沉积到镀层中;当锡泥的质量浓度为4g/L时，镀层表面出现大量斑点，甚至出现漏镀现象。
　　
　　这些胶团存在于镀液中，随着带钢的高速传动，使镀液发生浑浊，并且在电镀过程中也会往阴极移动，与锡一起沉积在带钢表面，造成电镀时带钢表面局部绝缘，以至于镀锡量不足，影响镀层质量。此外，为了获得结晶细致、表面光亮以及结合力好的镀层，在电镀后还要经过软熔工艺，使金属锡熔化再结晶。当镀液中锡泥的质量浓度很高时，大量锡泥随着锡一起沉积在镀层内部。高温软熔时，锡泥浮出带钢表面，形成黑灰，黑灰的存在严重影响了钢板的外观以及镀锡层与漆膜之间的结合力。
　　
　　4结论
　　
　　在电镀过程中，Sn2+氧化成Sn4+，Sn4+以Sn02的形式存在，而Sn02是不溶性的质点，它形成了胶体微粒的核心。胶核从溶液中选择性地吸附Sn2+而带正电。同时也会有一些来自添加剂的有机分子吸附在胶核上。
　　

　　镀液中锡泥的质量浓度的增加，导致镀锡层表面产生斑点、针孔以及漏镀等缺陷;同时，镀层的微观结构也变得越来越粗糙。

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