电镀添加剂的研究和应用

电镀原材料引言电镀是一种常用的表面处理技术，通过在金属表面涂覆一层金属或合金，可以提高其耐腐蚀性、抗磨损性、导电性等性能。

而电镀原材料则是电镀过程中所需的材料，包括电镀液、阳极、阴极等。

本文将介绍电镀原材料的种类、性能以及应用领域。

电镀原材料的种类1. 电镀液电镀液是电镀过程中最重要的原材料之一，它由溶液和添加剂组成。

溶液是电镀过程中的载体，通常由金属盐和溶剂组成。

添加剂则起到调节电镀过程中的各种性能的作用，如控制电流密度、改善镀层的均匀性等。

常见的电镀液有镀铜液、镀镍液、镀铬液等。

镀铜液是最常用的电镀液之一，它可以在金属表面形成致密的铜镀层，提高金属的导电性和耐腐蚀性。

镀镍液可以在金属表面形成均匀、光亮的镍镀层，提高金属的耐磨损性和外观质量。

镀铬液可以在金属表面形成具有良好耐腐蚀性和装饰性的铬镀层。

2. 阳极阳极是电镀过程中的正极，它通常由纯金属制成。

阳极的种类和材料选择与电镀液的种类密切相关。

例如，在镀铜过程中，常用的阳极材料有铜、铅合金等。

阳极的作用是提供电子和金属离子，使金属离子在阴极上得到还原并形成金属镀层。

3. 阴极阴极是电镀过程中的负极，它是待镀物品。

阴极可以是单个金属件，也可以是金属件的集合体。

在电镀过程中，阴极与阳极共同构成电解槽，通过电流的作用，金属离子在阴极上得到还原并形成金属镀层。

电镀原材料的性能1. 电导率电导率是指电镀原材料导电的能力。

在电镀过程中，电镀液和阳极需要具有较高的电导率，以保证电流的正常传导。

较高的电导率有助于提高电镀速度和镀层的质量。

2. 化学稳定性电镀原材料需要具有良好的化学稳定性，以保证电镀过程的稳定性和镀层的质量。

在电镀液中，一些添加剂可以提高电镀液的化学稳定性，抑制杂质的生成和沉积。

3. 金属纯度电镀原材料的金属纯度对镀层的质量有重要影响。

高纯度的金属原材料可以减少杂质的含量，提高镀层的致密性和外观质量。

4. 粒度和均匀性电镀液中的颗粒物质的粒度和均匀性对镀层的质量有重要影响。

电镀锌铁(钒)合金电镀添加剂的选择在镀液中加入适量的添加剂，一般对金属的平衡电位影响很小，但对金属的极化往往有较大的影响。

添加剂在阴极表面可能被吸附或形成表面配合物，对阴极反应常具有明显的阻化作用。

一种添加剂可能会对某种金属的电沉积起作用，而对另一些金属的电沉积无效。

因此，在镀液中加入适当的添加剂(包括配位剂、光亮剂等)，也是在阴极上实现共沉积的有效方法之一。

要在氯化钾镀锌液中形成具有良好外观的锌铁(钒：合金镀层，添加剂是关键因素之一。

在电镀液中添加特殊添加剂是一种简便而有效地提高整平性能和细化结晶的良好方法。

添加剂在阴极高电流密度处的吸附和还原，可以有效地抑制高电流密度处的金属被还原，即可以有效地抑制高电流密度处金属的沉积速度，从而达到正整平作用。

因此，性能优良的添加剂不仅要有好的整平作用，还要求分解产物愈少愈好。

为了能在活性的结晶生长点上抑制结晶的生长，促进晶核的形成，大多电镀界同仁都认为在镀液中添加可以在结晶生长点上选择性吸附的有机添加剂是不可或缺的[5]。

对锌铁(钒)合金添加剂的初步筛选也是基于此理。

增大阴极极化一般采用配位剂或表面活性物质(即广义上的表面活性剂)。

采用表面活性剂的最大优点是用量较少、成本低，而且由于表面活性剂是吸附在电极表面的，溶液中主要还是电解质简单离子。

笔者研究的R·G--618添加剂采用了易于生物降解的直链式表面活性剂，对环境友好，符合清洁生产要求，废水处理简单。

R·G一618添加剂中的表面活性剂不仅有足够的表面活性，而且还有宽的吸附电位范围，其中的载体添加剂在被吸附后有较强的增大极化作用。

锌铁(钒)合金添加剂由R·G一618光亮剂和R·G一618配位剂组成。

1．载体添加剂氯化钾镀锌铁(钒)合金基础液中没有任何添加剂时，所得镀层粗糙、疏松，呈海绵状。

要获得结晶细致的光亮镀层，需有良好的添加剂与相应配位剂的协同作用。

因此，添加剂的质量是决定镀层质量的重要因素之一。

种技术运用在航空航天以及机械化的产业中，可以增强设备的防护及装饰性能[1]。

2 硫脲使用中需要注意的问题根据硫脲的运用特点，在硫脲使用的过程中需要注意以下问题：第一，结合硫脲的性质，在实际使用中，需要根据实验过程及工艺特点，在电镀前的处理中，需要根据抛光效应提高实验操作的整体效果。

并按照电镀工艺的特点，利用络合效应，可以结合工业产业的运行特点，确定优化的硫脲使用方案，以提高工艺选择的整体质量，避免工艺隐患及不合理问题的出现。

第二，在镀层性能分析以及材料配比中，为了增强实验操作的整体效果，需要严格确定镀层的工艺要求。

通过抗腐蚀性、耐磨性以及延展性技术的分析，合理选择工艺技术。

但应注意的是，如果在工业产业中，对镀层的耐磨性以延展性要求较高，不能使用硫脲，以保证实验操作的真题效果。

第三，由于硫脲作为添加剂，应该与有机物以及无机物进行联合，提高实验操作的整体质量。

第四，由于硫脲工艺的特殊性，实验的过程中，操作人员需要根据硫脲的性质，探究硫脲的新用途。

通过技术使用以及科技的创新，提高硫脲镀层的整体质量，避免结晶不均匀以及镀层质量不高的问题，满足行业的可持续发展需求。

因此，在工业产业发展中，将硫脲运用在工艺材料生产中，通过与电镀锌、铜以及多种锡合金的融合，可以增强镀液的稳定性，提高工业产业的运行效果，充分满足工业产业的可持续发展需求[2]。

3 硫脲在电镀和化学镀中的应用3.1 配位剂根据硫脲分子的组成，硫原子容易与Au 、Ag 以及Cu 等金属离子形成稳定的配合物，如：将硫脲与Ag +融合时，配位离子是[Ag(H 2NCSNH 2)3]+，稳定常数相对较高。

也就是说，在硫脲使用中，通过与贵金属配位化合，可以增强稳定性[3]。

通常情况下，硫脲在电镀和化学镀中的应用体现在以下方0 引言在工业产业运行及持续发展的背景下，硫脲与贵金属存在着较强亲和力，将其运用在电镀工业产业中，不仅可以提高工业产业的运行效率，也会增强行业的竞争力，满足产业的持续运行及稳步发展需求。

电镀级锡酸钠1. 介绍电镀级锡酸钠电镀级锡酸钠是一种常用的化工原料，主要用于金属表面电镀。

它是一种无机化合物，由锡酸钠和水合物组成，化学式为Na2SnO3·3H2O。

锡酸钠的溶液具有优良的化学稳定性和电化学性能，广泛应用于金属材料的电镀过程中。

2. 锡酸钠的制备方法锡酸钠可以通过多种方法制备，以下是常见的几种方法：2.1 过饱和溶液法过饱和溶液法是制备锡酸钠的常用方法之一。

首先将适量的锡酸钠溶解于热水中，使其达到过饱和状态。

然后通过降温方式，使溶液中的锡酸钠结晶出来。

最后，将结晶物过滤并干燥，得到锡酸钠的粉末。

2.2 直接合成法直接合成法是另一种制备锡酸钠的常用方法。

通过将适量的亚锡酸和碱（如氢氧化钠）反应，生成锡酸钠溶液。

然后，将溶液进行浓缩，使其结晶析出锡酸钠。

最后，将结晶物过滤并干燥，得到锡酸钠的粉末。

2.3 其他方法除了上述两种方法，还有其它一些方法可用于制备锡酸钠，如电化学合成法、气相法等。

这些方法在特定的实验条件下，可以得到高纯度的锡酸钠。

3. 锡酸钠的性质和特点锡酸钠具有以下性质和特点：•外观：无色结晶或白色粉末；•稳定性：锡酸钠稳定，在常温下不易分解；•溶解性：可溶于水，溶液呈碱性；•密度：锡酸钠的密度较大，约为3.95 g/cm³；•熔点：锡酸钠的熔点较高，约为1000°C。

4. 锡酸钠在电镀中的应用4.1 作为电镀液添加剂锡酸钠可以添加在电镀液中，用于提供锡离子。

锡离子在电镀过程中起到催化作用，能够加速金属的还原反应，使金属更均匀地沉积在基底表面。

同时，锡酸钠也可以控制电镀过程中的pH值，以保证电镀效果的稳定性和一致性。

4.2 提高电镀层的质量和粘附性锡酸钠在电镀过程中，可以提高电镀层的质量和粘附性。

通过控制锡酸钠的浓度和电镀条件，可以获得致密、光滑、均匀的电镀层，提高电镀件的质量和外观。

4.3 补充锡离子消耗在电镀过程中，锡离子会发生消耗。

锡酸钠可以添加在电镀液中，用于补充锡离子的消耗，保持电镀液中锡离子的浓度稳定，以提供持续均匀的电镀效果。

表面活性剂在电镀中的应用表面活性剂是金属表面处理技术领域的与材料之一，也是绝大多数电镀添加剂不可缺少的组成之一。

在电镀的整个工艺过程中，如镀前处理的化学脱脂、酸洗除锈、电解脱脂、基体活化到电镀中单金属、合金电镀用的添加剂、镀后处理的防镀层变色剂、镀层保护膜乃至电镀废水处理，几乎都用到表面活性剂。

在液体和空气的界面上，液体表面的分子受到液体分子内部的引力大于受到空气分子的引力，由此造成液体表面上的收缩作用叫做表面张力。

表面活性剂是一种在低浓度下能降低水和其他溶液体系的表面张力或界面张力的物质。

从分子结构上一定是有非极性的亲油性基和极性的亲水基两部分不所组成的化合物。

降低表面张力即是表面活性。

极大部分表面活性剂是水溶性的、油溶性的只占极少数。

一、表面活性剂的基本性质和作用表面活性剂分子结构中，能在水溶液中降低表面张力的那部分称为活性部分。

分子在水中离解后，活性部分呈各种离子状态或分子状态。

表面活性剂的活性部分是由亲水基团与憎水基团构成。

憎水基团通常含C8~C18的各种非极性碳-氢长链基团，它具有排水的作用，亲水基是极性基团（如羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸盐、有机胺盐、季铵盐、多元醇及聚氧乙烯长链等）他具有水分子相互吸引的作用。

表面活性剂分子的亲水基与憎水基是构成界面吸附层、分子定向排列等现象。

表面活性剂能起到润滑、分散、乳化、渗透、增溶、发泡及洗涤等作用。

表面活性剂在电镀工业中应用及其广泛。

利用其乳化、润滑及增溶作用来提高镀件的除油效率及除油质量；利用其在金属和溶液界面上的定向排列及吸附作用，来改善镀层的结晶组织、提高阴极极化从而降低镀层的分散能力；利用其润滑作用，可防止析出的氢气在镀件表面滞留，从而防止镀层出现麻点及针孔。

二、表面活性剂的分类根据表面活性剂的用途可分为：润湿剂、乳化剂、发泡剂、洗涤剂及增溶剂等等。

但最常见和最方便的方法是按离子的类型分类，根据表面活性剂溶于水时，凡能电离生成离子的叫做离子表面活性剂；凡不能电离生成离子的叫做非离子表面活性剂。

越南电镀添加剂市场现状分析1、电镀添加剂行业介绍电镀添加剂产品主要应用于电镀工艺。

电镀工艺是一种利用电解原理在某些基材上镀上一薄层金属或合金的表面处理技术，主要包括挂镀和滚镀。

按照镀种类型和镀层性能可分为防护性工艺解决方案、装饰性工艺解决方案以及功能性电镀解决方案。

电镀产业基本上由4 个部分组成，即包含相互依存又相互影响的 4 个环节：相关报告：越南电镀添加剂责任有限公司《2021-2026年电镀添加剂行业市场调研与投资前景预测报告》（1）原材料供应，这是电镀工艺产业的起始价值链，为本产业提供化学基础原料、中间体、助剂、各种金属等原材料。

（2）配方产品，包括电镀液、电镀添加剂等，该环节为下游客户电镀企业及部门开展电镀工艺活动提供耗材；（3）电镀工艺设备制造，电镀车间所进行的生产工艺可分为三个环节，镀前表面处理、电镀处理和镀后处理。

电镀工艺设备是指上述直接对零件进行加工处理的生产设备，为下游客户开展电镀加工工艺活动提供必要的加工手段；（4）终端客户，电镀工艺产业产品和服务的终端价值链，服务于机械制造、电子、轻工、航空航天等众多下游产业领域，终端客户的需求为推进电镀工艺产业乃至电镀添加剂行业的持续发展提供基本动力。

电镀添加剂是电镀化学配方中的关键组成部分，在电镀工艺中对镀出合格和有价值的镀层起到决定性作用。

随着越南汽车、电子、家用电器、航空、建筑工业及相应的装饰工业的发展和人们对美化生活需求的提高,对电镀产品的装饰性和功能性的需求将有明显的增加，因此电镀添加剂对于整个电镀工艺行业的发展具有重要意义。

2、全球及越南电镀添加剂行业现状及趋势（1）国际电镀添加剂行业的发展现状①将先进的有机合成技术、现代测试技术引入电镀添加剂的开发，从而提高了电镀添加剂的研发水平，使产品更新换代周期显著缩短。

②将电镀添加剂的应用与电镀工艺相结合，提供从前处理到电镀、镀后处理的整体解决方案，从而提升电镀工艺配套服务的增值空间。

电镀中间体应用的探讨(二) —电镀镍中间体电镀镍中间体包括光亮镍、半光亮镍、高硫镍、镍除杂剂及镍润湿剂，能够提供生产镀镍添加剂的所有中间体系列产品。

光亮镍中间体系列按照其作用，可分为整平类、光亮类、低区光亮类和辅助光亮类中间体。

整平类中间体主要由吡啶类衍生物和炔胺类衍生物组成。

吡啶类衍生物以PPS、PPSOH为代表。

PPS为电镀镍之强整平剂，产品纯度高，分解产物少，在高电流密度区的整平性特佳。

PPSOH为电镀镍之高整平剂，在高电流密度区整平性特佳，对镀层可以产生一定的白亮效果。

由于液体PPSOH中的游离吡啶含量较高，电镀分解产物较多，从而影响了PPSOH的后续使用性能。

根据这一缺陷，在国内首创生产PPSOH固体，从而大大降低产品中游离吡啶的含量，提高了产品的性能。

炔胺类衍生物以DEP为代表。

DEP为电镀镍之光亮剂、强整平剂，产品纯度高，使镀层细腻丰满，不溶于水，需酸化后使用。

DEP 对镀层的整平和光亮的作用兼而有之，性价比高，但是由于本身不溶于水，为客户的使用带来了一定的困难。

根据特点，开发了DEP的硫酸化产品TC-DEP和甲酸化产品PABS，从而给一部分客户带来了方便。

光亮类中间体主要是由丙炔醇衍生物和丁炔二醇衍生物组成。

丙炔醇衍生物以PA、PME、PAP为代表，三者的出光速度依次减弱。

PA 为电镀镍之光亮剂、整平剂，快速出光，分解产物较多，用量大会导致镀层脆性增加。

PME为电镀镍之光亮剂，快速出光，分解产物少，特别适合滚镀。

PAP为电镀镍之光亮剂，快速出光，对镀层可以产生一定的乌亮效果，延展性好，特别适合挂镀。

丁炔二醇衍生物以BEO、BMP为代表，均属于电镀镍之长效光亮剂，能使镀层结晶细化，降低添加剂的消耗量。

低区光亮类中间体主要分为低区光亮整平类和提高低区深镀能力类中间体。

低区光亮整平类中间体以PS、POPDH为代表。

PS为电镀镍之低区光亮剂、整平剂，能提高低区的光亮性和填平性，效果明显，脆性小。

枪黑色（黑珍珠）电镀添加剂OK枪黑色（黑珍珠）电镀添加剂一、特点：1、本工艺可在光亮镍层或光亮铜层上获得高贵雅致、别具一格的，具有特殊的装饰效果的枪黑色（黑珍珠）镀层，目前国际市场上广为流行。

在钟表、灯具、皮革等装饰产品上得到广泛的应用。

2、本工艺色泽较深，并且配有枪色增黑剂，可根据用户需要调整镀层色泽深浅，获得典雅的黑珍珠色调。

3、镀层硬度高，耐磨性好，工艺稳定。

既可用于吊镀也可用于滚镀。

二、工艺配方及操作条件:开缸成份开缸范围标准量焦磷酸钾 200-300g/L 250g/L枪黑色A盐 25-30g/L 28g/L枪黑色B（挂镀） 30-40ml/L 35ml/L枪黑色B（滚镀） 10-20ml/L 15ml/L枪黑色稳定剂C 1-2g/L 1.5g/L温度：40-45℃ PH值：8.5-9.5 阳极:石墨D K：0.1-2A/dm2阴极移动:需要※如镀层需要色泽更深：枪黑色增黑剂 1-5g/L。

三、配制过程:1、用总体积1/2的水将焦磷酸钾溶解，加热至50℃。

2、将A剂加入上述溶液内，搅拌至溶解（此过程是络和反应，溶解较慢，需较长时间）。

3、将B剂和稳定剂加入，搅拌均匀，电解数小时即可试镀。

四、钝化工艺配方:重铬酸钾 50g/L温度室温时间 10-30s五、千安培小时消耗量:枪黑色A盐:4kg;枪黑色稳定剂:5-10g;枪黑色B剂(挂镀):200ml;枪黑色B剂(滚镀):100-300ml.六、槽液的维护与管理：1、枪黑色镀层是在光亮底层上电镀（注意底层必须极为光亮）。

2、新配槽液比较容易出现的问题往往是由于A 盐未充分溶解而引起的光亮范围狭窄。

3、生产中必须注意工艺条件是否在工艺范围内，溶液PH 不得低于8.5以下，否则焦磷酸钾极易水解，调整PH 用醋酸或氢氧化钾。

4、槽液每月过滤一次，每半年用活性碳处理一次，停产再生产前，应小电流电解数小时。

七、常见故障及处理办法：常见故障可能原因处理方法色浅1、温度过低2、A 补加剂过低3、底层光亮不足 1、加温 2、补充3、增加底层光亮度色泽不均匀、光亮范围狭窄1、B 剂不足2、焦磷酸钾不足3、PH 过低4、稳定剂不足 1、补充 2、补充 3、提高 4、补充有条纹1、金属杂质影响2、B 剂不足3、稳定剂不足 1、小电流电解 2、补充 3、补充发花、变色1、工艺比例失调2、B 剂过量3、有机物多1、调整工艺配方2、用活性碳过滤3、用活性碳过滤泛黄点1、槽液比例失调2、镀层孔隙高3、有机物多1、调整工艺配方2、增加A 补加剂3、过滤、电解注：本说明书是根据本公司的实验及资料为准，仅供参考。

镀锡添加剂成分分析，配方工艺及技术开发光亮硫酸镀锡添加剂由光亮剂、分散剂、稳定剂等组成。

光亮剂由有机酸、芳香酮、醛等复配而成；分散剂主要是壬基酚聚氧乙烯醚，对光亮剂起分散和增溶作用；稳定剂由磺酸、络合剂等组成，能稳定Sn2+，降低其氧化速度。

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国产光亮剂主要是AB 型，A 组分主要成分是润湿剂和甲醛（甲醛最佳量为5~ 10 ml/ L），B 组分主要成分是苄叉丙酮。

由于采用载体光亮剂的型号、质量不一样，光亮剂的配方和附加剂(萘酚、烟酸、对(间、邻) 苯二酚、酚磺酸、二氨基二苯甲烷)不同，其性能各有差异。

1.1主光亮剂主光亮剂一般具有以下结构：只要方框内的结构保持不变，方框外的取代基Rl、R2可以改变，复配生成的有机化合物都有光亮效果。

醛类的吸附能力比酮类和酯类强,这与醛基中羰基的化学活性特别高是一致的，在羰基连有共扼双键存在时，共扼双键上的电子云可移到羰基上，从而提高羰基的化学活性，提高了羰基上的电子云密度，从而提高了吸附Sn2+能力，但是吸附性过强，脱附电位很负，超过H+的析出电位的添加剂，在使金属锡离子沉积的同时，也伴随着大量氢气的产生，结果电流效率下降，镀层的光亮度变差。

所以只有吸附性较强、脱附电位在析出电位之前的添加剂才有增光的效果。

第一阶段为采用无机光亮剂,如钴盐等;第二阶段为丁炔二醇与糖精;第三阶段为丁炔二醇与环氧化合物的缩合物与糖精;第四阶段为中间体复配的次级光亮剂与作为初级光亮剂的柔软剂,即所谓第四代镀镍光亮剂。

萌芽阶段此阶段光亮剂以金属盐为主体，为第一代镀镍光亮刺。

其特点是：光亮剂分解快、寿命短、应力大。

所获镀层针孔少，但亮度、整平性比有机光亮剂差，仅呈现半光亮，且镀层较脆，镀液对铜、锌、铅等杂质比较敏感，需经常进行处理：此阶段光亮剂的主要作用是由于在电解液中形成了高分散度的氢氧化物胶体，吸附在阴极表面而阻碍金属的析出．提高了阴极极化作用．产生一定的过电位，使金属离子还原反应速度超过氧化反应速度而产生晶核，从而实现镍电沉积：但由于此时离子放电主要表现为浓差极化，阴极极化作用较小．形棱速度慢，镀层结晶较粗大．光亮度较差发展阶段此阶段光亮剂以１，４－丁炔二醇和糖精为代表，为第二代镀镍光亮剂。

其特点是：在镀层光亮度、使用寿命方面都比第一代有所提高．而且镀层脆性也小。

但丁炔二醇碳链长度较短，在阴极上的吸附强度不够，因此光亮和整平性尚嫌不足，光亮区电流密度范围不够宽，而且还是容易分解，一般镀液工作一个月左右后需大处理一次。

此阶段所用的光亮剂多为有机添加剂。

它们易吸附在阴极表面的突起部位．一方面使金属离子在这些部位的放电受阻．从而填平金属表面的微观沟槽，减少阴极表面的厚度差，使镀层表面变得光滑．提高整平性；另一方面，提高阴极过程的过电位，有利于晶核的形成，得到比较细致的结晶层，从而提高光亮度。

完善阶段这一时期人们已经逐渐认识到：要获得高质量镀镍层，初级光亮剂和次级光亮剂必须相互配合。

国外主要进行的是丁炔二醇与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧氯丙烷的缩合物与初级光亮剂的组合研究；国内于２０世纪８０年代亦开始进行类似的研究，先后推出了７９１缩合型、ＢＮ系列、ＢＥ浓缩型、ＢＨ系列和亮镍１号等光亮剂，取代了丁炔二醇光亮剂。

所以此阶段光亮剂是１，４－丁炔二醇的环氧化合物及糖精组合为代表，为第三代镀镍光亮剂。