电镀铜锡合金中的微氰三乙醇胺反应原理

在电镀过程中，欲使某金属离子在阴极上分出，就有必要到达它的放电电位(φ放电)。

    式中α——溶液中放电金属离子的活度；

    △φ金属离子放电时的极化值(过电位)。

    对合金电镀来讲，欲使两种或两种以上的金属离子在阴极上共同分出，必要的条件是它们的放电电位有必要接近相等。即 

    某种金属离子能否放电分出，在啥条件下才干在阴极上堆积出来，决议于它的化学性质和电化学性质。从上式可以看出，其和金属的规范电位、溶液中金属离子的活度以及放电时阴极极化的巨细有着亲近的联络。

    可是每种金属离子的放电电位关于不一样的介质都有较大的差异，为使它们能共同堆积出来，在生产中一般使用络合物系统溶液，这么，经过络合剂将电位较正的金属离子构成络合物，就可以有效地改动放电离子的活度和阴极极化值，从而使电位较正的离子放电电位移向负值，以便可以与电位较负的金属离子共同分出。

    以微氰三乙醇胺镀液和高氰合金镀液的成分比照，氰化钠浓度大大下降，而添加了三乙醇胺这个有机络合剂的浓度，这种变化会导致金属铜离子的活度、放电电位都有所改动，其趋势是铜的分出变得更简单了一些，在这个溶液中，铜络离子以两种方式存在。即：[Cu(CN)2]-、[Cu(TEA)(OH)3]一，而三乙醇胺与Cu2+的络合物其不安稳常数要比铜氰络离子大得多，并且这个络离子可以在阴极上复原，其成果因为Cu简单放电，在溶液别的成分正常情况下，使锡离子放电愈加困难了。这时假如溶液中两种金属的相对浓度不加改动，所得到的合金镀层是粗糙的，镀层中锡的百分含量也会下降。配方中下降金属铜的含量，进步金属锡的含量是微氰三乙醇胺镀铜锡合金技术中取得低锡青铜镀层的基本条件，一起也只要相应改动溶液中两种金属离子的浓度，才可以在微量的游离氰化钠存在下取得满意的合金成分，与此一起，相应地进步氢氧化钠的浓度在微氰技术中起着非常重要的效果。添加氢氧化钠的浓度不光能有效地进步溶液的导电才干，并且能使Cu2+与三乙醇胺构成具有较小不安稳常数的结实的络阴离子。

    别的，溶液中各种成分的相对含量都有亲近的联络，它们是对立的又是互相依靠的。微氰三乙醇胺镀铜锡合金与高氰对比，金属离子的浓度改动了，金属铜的含量与高氰对比约下降了3倍，而金属锡的含量却进步了，在这么的条件下，其镀层中锡含量依然保持在10％～l2％，其缘由如下。

    ①因为游离氰化钠含量大大下降，导致铜离子的活度改动。 

    金属铜离子活度的改动有利于铜离子的放电。

    ②因为三乙醇胺的加人，使溶液中产生了Cu2+，因为Cu2+与三乙醇胺在碱性条件下生成的铜合三乙醇胺络离子的不安稳常数比[Cu(CN)2]一络离子大，所以铜合三乙醇胺络离子也对比简单放电。由(1)、(2)条件决议金属铜离子尽管下降了，但因为改动了放电离子的活度，使其有利放电，所以镀层中铜的成分依然能保持在规范内。

    ③根据镀液性能，氢氧化钠含量进步l倍，这是因为安稳铜合三乙醇胺络合物，需求耗费氢氧化钠，为了安稳锡络离子，也需求耗费氢氧化钠，为了添加溶液导电才干，也需求添加氢氧化钠，可是因为氢氧化钠的添加使[Sn(0H)6]2-放电愈加困难，假如不添加锡的相对含量，镀层中锡的成分就会下降，所以只要添加锡的含量，才干确保镀层中锡的百分含量、这是镀液中添加锡酸钠的缘由。