环保型甲基磺酸msa盐镀锡及锡基合金的研究进展

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1、环保型甲基磺酸(MSA)盐镀锡(及锡基合金)的研究进展王腾安成强郝建军沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110168摘要综述了甲基磺酸盐镀锡的发展现状及历史，介绍了甲基磺酸盐镀锡的工艺优点和镀液的组成成分及特点。给出了电镀及化学镀锡及锡基合金的工艺配方及操作条件。对比了甲基磺酸锡和锡基合金镀液和镀层的性能。展望了甲基磺酸盐镀锡的发展前景。关键词甲基磺酸盐电镀锡环保研究进展Researchprogressofmethylsulfonate(MSA)tinplatingwithenvironmen

2、tprotectionWANGTeng，ANCheng-qiang，HAOJian-jun(ShenyangLigongUniversity,Shenyang10168，China)Abstract：Thedevelopingpresentsituationandhistoryofmethylsulfonate(MSA)tinplatingwassummarized．Processadvantageofmethylsulfonateacidtinplatingandthecompositionand

3、itscharacteroftinplatingbathwergintroduced．TheprocessformulatiOnandoperationconditionoftinandtinbasedalloyplatingwerepresented．andtheperformancesoftinplatingbathandplatingandtinalloybathandplatingwerecontrasted．Thedevelopingforegroundofmethylsulfonatet

4、inplatingwasprospected．Keyword：methylsulfonate；tinplating；environmentprotection；researchprogress前言电镀锡薄板俗称马口铁，是一种功能性材料。它具有强度高、焊接性好、耐腐蚀和无毒性等特点，锡和铁接触食品不会产生有害物质，所以镀锡板被长期作为食品工业的主要包装材料，并被广泛地用于医药、轻工、汽车和家电等行业，是最受欢迎的钢材产品之一[1,21。1甲基磺酸盐镀锡及锡合金的发展现状及历史目前国内广泛使用的镀锡铅体

5、系是锡铅的氟硼酸盐溶液。国外都已逐渐以甲基磺酸盐来代替。当今在发达国家采用甲基磺酸体系镀锡已经应用于生产中。国外先前常见的镀锡液有两种：一是日本流行的苯酚磺酸镀液体系，二是美国流行的基于卤化物的镀液体烈31。由于甲基磺酸(MSA)体系电解液在环保方面具有明显优势，越来越多以MSA替代现有电解液方面的研究。添加了特殊添加剂的新型MSA镀液可在宽电流密度范围内获得均匀的镀层，且生产效率等同于甚至超过卤化物镀液体系，而无氟化物沉淀产生。在化学需氧量(COD)方面，MSA电解液的COD是苯酚磺酸镀液的l／3

6、。该镀液具有万能性，用于滚镀或挂镀以及高速卷镀时的镀液组分和添加剂都保持不变。甲基磺酸盐镀锡工艺的研究主要是各种添加剂的研究。在1810年就开始使用热浸镀锡板制造食品储藏容器，而镀锡钢板的生产则始1917年。我国在19世纪6022年代末70年代初才开始生产镀锡钢板。八十年代初，中国科学院上海有机化学研究所李基森、龚秀英等在研制电刷镀溶液时，就发现甲基磺酸盐作为主盐在电刷镀镀铜和镀镉时有独特的用途。甲基磺酸铜在高速电刷镀和高堆积碱铜及低氢脆镉镀液中具有沉积速度快，腐蚀小，镀层平滑致密等优点，尽管在甲基

7、磺酸盐价格较高的情况下，仍然在电力等重要部门获得广泛应用。低氢脆镉镀液重要用于航空工业中，但是由于当时国内不生产甲基磺酸盐且价格太高，不可能在电镀中推广州。甲基磺酸在槽镀中的应用是从锡和锡铅合金电镀开始的。但是纯锡及锡基合金镀层具有自发生长锡晶须的倾向，电容上的镀锡层长出的锡晶须导致短路，造成电子元件实效和巨大的损失。而抑制锡晶须最有效的方法是合金化办法：即合金镀Sn．1％Pb涂层。锡铅合金镀层具有良好的耐蚀性、可焊性、润滑减摩擦性能、防护胜、消除了低温锡疫并能有效抑制锡晶须生长。被广泛应用于电子元

8、器件、线路板的可焊性镀层和防护性镀层上I删。电镀锡铅合金长期以来多采用氟硼酸盐镀液，这种镀液有一定的优点。但是。随着电子工业的迅速发展，锡铅合金镀液用量日益增大，其缺点也越来越突出。它不但对设备腐蚀性强，而且污染环境，影响操作人员健康，废液处理也较困难。20世纪末，非氟硼酸盐锡铅合金镀液逐渐受到人们的重视，其中甲基磺酸盐镀液应用较广。由于对设备维护和污染控制方面的优点，这类镀液正在越来越多地取代氟硼酸盐镀液‘∞。随着近年来人们对环境问题越来越重视，铅的危害性也逐渐为大