dsa_鈦陽極在電鍍行業(yè)中的應(yīng)用

1、綜述與評(píng)論DSA鈦陽極在電鍍行業(yè)中的應(yīng)用（迪諾拉電極（蘇州）有限公司214444）郝成強(qiáng)摘要關(guān)鍵詞詳細(xì)介紹了不溶性陽極（DSA）的起源、發(fā)展和在電鍍行業(yè)上的應(yīng)用。DSA電鍍用不溶陽極PCB鍍銅鍍鉑鈦陽極ApplicationoftheTiAnodeinPlatingIndustryHaoChengqiangAbstractThisarticledescribesindetailtheiginofDSAinsolubleanodesits

2、latestdevelopmentapplicationonelectrodeposition.KeywdsDSAinsolubleanodesfeletrodepositionCuplatingofPCBplatinizedTianodes1概論應(yīng)用于電鍍工業(yè)中的陽極一般分為可溶性陽極和不溶性陽極?？扇苄躁枠O在電鍍過程中起補(bǔ)充金屬離子和導(dǎo)電的作用，不溶性陽極只起導(dǎo)電作用。最早應(yīng)用的不溶性陽極是石墨陽極和鉛陽極，20世紀(jì)70年代鈦陽極作

3、為新技術(shù)開始應(yīng)用在電解和電鍍行業(yè)。2不溶性陽極的分類目前使用的不溶性陽極可分為兩大類：析氯陽極和析氧陽極。析氯陽極主要用于氯化物電解液體系，電鍍過程中陽極有氯氣釋放出來，因此稱為析氯陽極；析氧陽極主要用于硫酸鹽、硝酸鹽、氫氰酸鹽等電解液體系，電鍍過程中陽極有氧氣釋放出來，因此稱為析氧陽極。石墨陽極屬于析氯陽極，鉛合金陽極屬于析氧陽極，鈦陽極根據(jù)其表面催化涂層不同分別具有析氯功能、析氧功能或二者功效兼有。2.1鉛陽極如上所述，鉛陽極屬于析

4、氧陽極。析氧陽極指電解過程中主反應(yīng)為析氧反應(yīng)的所有電極，反應(yīng)式如下：H2O→12O22H2e析氧反應(yīng)的電解液為硫酸和硫酸鹽，該陽極主要的工業(yè)應(yīng)用是電解冶金和電鍍。象生產(chǎn)銅﹑鋅﹑鎳和鈷等金屬的過程是電解冶金技術(shù)，象電鍍鉻﹑銅﹑鋅﹑鎳和鈷等金屬的過程是電鍍技術(shù)。在所有這些技術(shù)中，過去采用最多的是鉛合金陽極（合金元素包括銀和或銻﹑錫﹑鉍﹑鈣）。這種陽極存在電鍍過程中幾何尺寸會(huì)有所變化的缺陷。在電解過程中，鉛陽極基體首先轉(zhuǎn)化成硫酸鉛（PbSO4

5、），然后再轉(zhuǎn)化為氧化鉛（PbO2）。硫酸鉛是一個(gè)中間層，它是絕緣體，起著化學(xué)阻擋層的作用，可以在硫酸環(huán)境中保護(hù)內(nèi)層的鉛基體。氧化鉛在外層是實(shí)際意義上的電極，上面發(fā)生析氧反應(yīng)，氧化鉛的析氧電位很高，而且隨著電流密度的增加迅速上升，鉛陽極的這種特征是由它外層物質(zhì)氧化鉛的固有特點(diǎn)——氧化鉛是電的不良導(dǎo)體所決定的。22PrintedCircuitInfmation印制電路信息2006No.3孔化與電鍍綜述與評(píng)論Summarization&Com

6、ment圖2電解銅箔陽極圖3PCB鍍銅槽圖4金屬銥的電位—pH圖Metallization&Plating3.3酸性鍍銅陽極在電鍍工業(yè)中，酸性鍍銅應(yīng)用最廣泛，可應(yīng)用于銅箔行業(yè)和凹版印刷滾筒行業(yè)。3.4銅箔陽極銅箔是印制線路板行業(yè)的關(guān)鍵材料。由于銅箔的電阻與銅箔橫截面息息相關(guān)，所以銅箔的厚度差必須控制在0.1%以內(nèi)。銅箔行業(yè)一般采用弧型電解槽，弧型陽極與陰極滾筒之間的距離必須保持在8毫米左右，以保證厚度均勻的薄銅箔沉積在光滑的陰極輥上。過

7、去，銅箔行業(yè)普遍采用鉛陽極，鉛陽極雖然歸屬于不溶陽極，但其表面的降解現(xiàn)象嚴(yán)重，表面幾何形狀的不規(guī)整造成了銅箔的不均勻沉積。為了滿足苛刻的極距要求，我們開發(fā)出了一系列的鈦陽極，包括整體弧形板陽極、可拆卸式陽極等。圖2為采用整體14弧型板結(jié)構(gòu)的電解銅箔陽極。廠家被迫采用三價(jià)鉻電鍍。三價(jià)鉻電鍍用陽極的關(guān)鍵技術(shù)是避免三價(jià)鉻的陽極氧化生成六價(jià)鉻，為此，我們開發(fā)出三價(jià)鉻電鍍陽極涂層。3.7平衡陽極可溶性陽極包括銅、錫、鎳和鋅使用中，有時(shí)進(jìn)入電解液的

8、金屬離子多于根據(jù)法拉第定律計(jì)算出來的的陽極氧化反應(yīng)產(chǎn)生的金屬離子數(shù)目。隨著金屬離子濃度升高，電鍍質(zhì)量下降，電鍍廠家不得不采用“仿鍍”或稀釋電解液的方式來使金屬離子的濃度回復(fù)到工藝要求的濃度水平。采用上述兩種方法中的任何一種都會(huì)造成生產(chǎn)損失或使廢水處理過程增加額外的成本?？刂平饘匐x子升高的一種非常有效的方法是用鈦陽極替代一部分可溶陽極，把一部分陽極電流引導(dǎo)到鈦陽極上，控制金屬離子濃度的過度增加。因?yàn)殁侁枠O的電位比較高，如果條件允許，我們建

9、議采用獨(dú)立的供電電源。4貴金屬氧化物鈦陽極的局限性和解決辦法——鍍鉑鈦陽極貴金屬氧化物電極（如IrO2電極）的主要缺陷就是在中性和堿性環(huán)境中，在析氧電位下溶解，造成電極失效。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可以從圖4和圖5的Pourbaix電位—pH圖中和金屬Ir、Pt的電位—pH圖中得到解釋。3.5印制電路板（PCB）電鍍陽極一般酸性鍍銅陽極體系中都含有改善鍍層晶粒的有機(jī)添加劑。這些有機(jī)添加劑必須維持在某一特定的濃度上才能生產(chǎn)出合格質(zhì)量的產(chǎn)品。普通