[科普中国]-电镀锡

锡镀层由于其优良的抗蚀性和可焊性已被广泛应用于电子工业中作为电子元器件、线材、印制线路板和集成电路块的保护性和可焊性镀层。

电镀锡的应用非常广泛，锡具有抗腐蚀、耐变色、无毒、易钎焊、柔软、熔点低和延展性好等优点，通过特殊的前处理工艺，在复合材料表面形成结合牢固、光亮、致密、均匀、连续的合金镀层。

生产工艺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。

目前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。

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。

电沉积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

后处理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。

存在问题电镀锡目前主要是酸性锡，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。

发展简史镀锡板生产起源于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。

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

发展趋势历经几个世纪，镀锡板生产工艺发展至今，是一个在时代潮流选择之下不断完善的过程。镀锡板及高速电镀锡工业今后将何去何从，其发展趋势如何，还需要从时代的大背景下进行考虑，即高速镀锡的发展必须要顺应节约资源、节能环保的潮流，同时还需结合生产成本问题进行综合考虑。高速镀锡工业的发展趋势有以下几个方面。

首先是低锡甚至超低锡量镀锡板的生产，近年来，在食品包装制罐领域，镀锡钢板正受到成本较低的铝、玻璃、塑料等其他材料的越来越大的威胁。同时，由于锡在地球上分布较少，随着用量的不断增加，资源日益匮乏。为降低成本，节约资源，镀锡量的不断减少成为镀锡板发展的一大趋势。

另外，目前铬酸盐钝化被广泛的应用于镀锡工业中，由于铬酸盐有较大的毒性和致癌性，对环境也有较严重的污染性，在食品安全上存在着潜在的危险。因此，环保低毒的无铬钝化技术也是今后镀锡板发展的必然趋势。

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学