镀层腐蚀与防护ppt课件

1、天至天至 TANTZ Environmental Technologies镀层腐蚀与防护讨论 主讲人：吴小明广州天至环保科技天至天至 TANTZ Environmental Technologies镀层腐蚀与防护一、关于腐蚀二、封孔剂与镀层防护三、呵斥镀层腐蚀的其它要素四、微生物除油技术 1、什么是腐蚀2、镀层腐蚀3、镀层微孔4、腐蚀缘由天至天至 TANTZ Environmental Technologies一、关于腐蚀一、关于腐蚀天至天至 TANTZ Environmental Technologies一、腐蚀天至天至 TANTZ Environmental Technologies 天至

2、天至 TANTZ Environmental Technologies手纹氧化手纹氧化 沾污后氧化沾污后氧化镀层常见腐蚀景象氧化变色氧化变色1、面腐蚀天至天至 TANTZ Environmental Technologies穿孔型的颜色普通为穿孔型的颜色普通为白色白色/黑色黑色/绿色绿色,有时有时有腐蚀产物凸显有腐蚀产物凸显穿孔腐蚀穿孔腐蚀穿孔腐蚀穿孔腐蚀分散晶须分散晶须2、点腐蚀天至天至 TANTZ Environmental Technologies切片切片图图放大放大镀镀金金层层镀镍层镀镍层铜铜基材基材腐腐蚀产蚀产物？物？异物？异物？皮膜皮膜？点腐蚀切片 天至天至 TANTZ Envir

3、onmental Technologies100u镀镍层放大1000倍图片160u镀镍层放大5000倍图片镀层外表微观情况天至天至 TANTZ Environmental Technologies6u0.15um)电镀金层的一组简单统计数据：电镀金层的一组简单统计数据：单位镀层表面微孔数相应镀层品质判定1200018000个/cm2优异1800030000个/cm2良好为什么说微孔率在1200018000个/cm2的镀层是质量优良的？1 cm2 =1cmx1cm=10000umx10000um=400000ux400000u =1600亿u2上述微孔率1200018000个/cm2的数据中，为

4、方便计算我们取中间值16000个/cm2：16000个/cm2=1个/10000000 u2 天至天至 TANTZ Environmental Technologies假设镀金厚度薄(30u), 镀层很容易产生针孔,环境中的湿气或微量腐蚀气体就容易透过此针孔对底层金属产生腐蚀,构成普通常见的铜绿，镍绿等外观缺陷. 同时亦会构成氧化层，呵斥导通问题,最后导致产品NG. 基底金属基底金属镀金层镀金层封孔劑封孔劑镀层孔隙镀层孔隙 天至天至 TANTZ Environmental Technologies金属镀层外表存在大量的微孔成晶缺陷。成晶缺陷处于“亚稳态 或 “活性态， 容易被侵蚀，成为腐蚀的活

5、性点。镀层微孔内残留物促进腐蚀。 天至天至 TANTZ Environmental Technologies孔隙孔隙残留物残留物Au底材Ni孔隙孔隙残留物残留物Au底材Ni镀层外表由于金属特性及电镀制程的关系, 产生不延续的金属层,此即为孔隙构成的缘由.镀层孔隙形状A镀层孔隙形状B天至天至 TANTZ Environmental TechnologiesAu针孔Ni底材AuNi腐蚀介质Au镀金部分断面图镀金部分断面图.经过针孔的经过针孔的Galvanic型腐蚀，镀型腐蚀，镀金层与镀镍层相接触的关系金层与镀镍层相接触的关系,产产生电位差生电位差,发生腐蚀发生腐蚀. 电化学腐蚀机理(Galvani

6、c Corrosion) (a) 两不一样金属,会构成电位差(potential difference) (b) 假设周围有可导电溶液(空气中湿气跑入Au孔隙中), 三者会构成 部分电池 (c) 复原电位较低的金属(Ni)会迅速被氧化(即腐蚀) (d) Au本身不参与反响,但外表上水分子产生气体 天至天至 TANTZ Environmental TechnologiesNiAuSO2,O2H2ONi Ni2+ + 2e-Ni + O2 NiO 2H+ + 2e- H2 1 1 假设沒有假设沒有AuAu的存在的存在, ,腐蚀仅是单纯的化学反响腐蚀仅是单纯的化学反响, ,类似放镍块在普通环境中类似

7、放镍块在普通环境中2 假设沒有导电溶液假设沒有导电溶液, Au/Ni只是单纯的不同金属的物理分散只是单纯的不同金属的物理分散(溫度溫度,压力压力)3 当三位一体时当三位一体时, Galvanic effect属电化学反响属电化学反响,腐蚀动作是继续直到腐蚀完为止腐蚀动作是继续直到腐蚀完为止天至天至 TANTZ Environmental Technologies序號電位(V)1AuAu+ e+1.6802AuAu3+ 3e+1.4983PtPt2+ 2e+1.2004非活性HgHg2+ 2e+0.8545Pd Pd2+ 2e+0.8306AgAg+ e+0.79972HgHg22+ 2e+0.

8、7888CuCu+ e+0.5229CuCu2+ 2e+0.33710H22H+ 2e0.000(基準)11PbPb2+ 2e-0.12612SnSn2+ 2e-0.13613活性MoMo3+ 3e-0.20014NiNi2+ 2e-0.25015CoCo2+ 2e-0.27716TiTi+ e-0.336性質電化反應序號電位(V)17InIn3+ 3e-0.34018CdCd2+ 2e-0.40319FeFe2+ 2e-0.44020GaGa3+ 3e-0.52021活性CrCr3+ 3e-0.74422ZnZn2+ 2e-0.76323MnMn2+ 2e-1.18024ZrZr4+ 4e-

9、1.54025TiTi2+ 2e-1.63026AlAl3+ 3e-1.66227BeBe2+ 2e-1.85028MgMg2+ 2e-2.36329NaNa+ e-2.71430CaCa2+ 2e-2.87031KK+ e-2.92532LiLi+ e-3.050性質電化反應常见元素的电化反响与电位表常见元素的电化反响与电位表(25)注注:表列金属表列金属元素之活性愈元素之活性愈大大,其负电位其负电位愈大愈大,金属易于氧化金属易于氧化,易于失去电子易于失去电子,亦即易亦即易于腐蚀于腐蚀.天至天至 TANTZ Environmental TechnologiesPtAu非活性ZrCTiAgCh

10、lorimet3(62Ni,18Cr,18Mo)Hastelloy C(62Ni,17Cr,15Mo)18-8 Mo 不鏽鋼(非活性)18-8 不鏽鋼(非活性)鉻不鏽鋼11-30% Cr(非活性)Inconel(非活性)(80Ni,13Cr,7Fe)Ni(非活性)銀焊劑Monel(70Ni,30Cu)Cupronickels(60-90Cu,40-10Ni)青銅(Cu-Sn)Cu黃銅(Cu-Zn)Chlorimet2(66Ni,32Mo,1Fe)Hastelloy B(60Ni,30Mo,6Fe,1Mn)Inconel(活性)(80Ni,13Cr,7Fe)Ni(活性)鈦(活性)SnPbPb-S

11、n焊劑18-8Mo不鏽鋼(活性)18-8不鏽鋼(活性)高鎳鑄鐵鉻不鏽鋼13%Cr(活性)活性鑄鐵鋼或鐵鋁合金2024(4.5Cu,1.5Mg,0.6Mn)Cd商用純鋁1100ZnMg和Mg合金常见金属在海水中的电化顺序常见金属在海水中的电化顺序(Galvanic Series)注注:表表中非中非活性或钝化活性或钝化(passivity)的意义的意义:有些金属如铝有些金属如铝,铁铁,铬铬,钛钛,镍等在氧化环境中镍等在氧化环境中,会生会生成一层氧化层成一层氧化层,可添加可添加金属的耐蚀性金属的耐蚀性,此时的此时的金属金属,称为在钝化形状称为在钝化形状(passive states)铁的钝化性很弱铁

12、的钝化性很弱,如添如添加铬加铬,其钝化性会大增其钝化性会大增,如铬含量增如铬含量增加到加到11%,在大气中在大气中或淡水中或淡水中(fresh water),即不再生锈即不再生锈(rust),所以不锈钢的所以不锈钢的最低铬含量最低铬含量定为定为11%.天至天至 TANTZ Environmental Technologies孔隙孔隙1.底材的平整度影响孔隙率。底材的平整度影响孔隙率。2.镀层结晶颗粒大小影响孔隙率。镀层结晶颗粒大小影响孔隙率。3. 镀层厚度添加，孔隙率降低。镀层厚度添加，孔隙率降低。4. 封孔剂可将孔隙填满封孔剂可将孔隙填满, 减缓腐蚀速度。减缓腐蚀速度。 天至天至 TANTZ

13、 Environmental Technologies二、封孔剂与镀层防护二、封孔剂与镀层防护1、封孔剂的开展历程2、天至水相封孔剂的作用机理 天至天至 TANTZ Environmental Technologies封孔剂的开展历程 六价铬化合物钝化剂 (Cr6+ & its compounds) 油相封孔剂 (Oil-based Passivator) 水相封孔剂 (Water-based Passivator)天至天至 TANTZ Environmental Technologies 六价铬封孔剂：六价铬封孔剂： 六价铬化合物是一类无机强氧化剂，它将被处置六价铬化合物是一类无机强

14、氧化剂，它将被处置金属氧化为相应的氧化物，同时本身被复原成惰金属氧化为相应的氧化物，同时本身被复原成惰性的三氧化二铬，夹杂于被处置金属的金属氧化性的三氧化二铬，夹杂于被处置金属的金属氧化物之间，覆盖在整个金属外表，从而到达全面性物之间，覆盖在整个金属外表，从而到达全面性防腐蚀效果。防腐蚀效果。 严厉说来，它不应该被称为严厉说来，它不应该被称为“封孔剂，而应叫封孔剂，而应叫作作“钝化剂。钝化剂。 六价铬的强致癌作用，这一类物质已在全球被严六价铬的强致癌作用，这一类物质已在全球被严禁运用。禁运用。 天至天至 TANTZ Environmental Technologies有机油性封孔剂：有机油性封

15、孔剂：主要由有机溶剂、蜡类、酯类、弱极性油溶性缓蚀剂主要由有机溶剂、蜡类、酯类、弱极性油溶性缓蚀剂等组成。等组成。它主要经过物理吸附作用覆盖于金属外表。它主要经过物理吸附作用覆盖于金属外表。油性封孔剂的出如今电子电镀的开展过程中起到过很油性封孔剂的出如今电子电镀的开展过程中起到过很重要的作用。重要的作用。油性封孔剂在镀层外表残留、沾污吸附、高温老化和油性封孔剂在镀层外表残留、沾污吸附、高温老化和平安环保方面存在隐患。平安环保方面存在隐患。 天至天至 TANTZ Environmental Technologies天至水相封孔剂：天至水相封孔剂：广州天至环保科技是一家以先进微生物技术为中心的高新

16、技术企业。天至公司在金属外表处置行业首家提出“利用微生物技术进展金属外表处置这一革命性理念。积极开发具有自主知识产权的技术和产品，先后胜利研发了环保型水相封孔剂和生物除油剂。 天至天至 TANTZ Environmental Technologies天至水性封孔剂的作用机理天至水性封孔剂的作用机理 浸透交换清洗：去除镀层微孔里的残留物质，从镀浸透交换清洗：去除镀层微孔里的残留物质，从镀层内部消除腐蚀隐患。层内部消除腐蚀隐患。逐层螯合钝化：对微孔处存在的金属成晶缺陷经过逐层螯合钝化：对微孔处存在的金属成晶缺陷经过螯协作用消除其反响活性，从镀层外表防止腐蚀反螯协作用消除其反响活性，从镀层外表防止腐

17、蚀反响的发生。响的发生。外表氢健成膜：加强金属外表的疏水性，强化其防外表氢健成膜：加强金属外表的疏水性，强化其防蚀作用。蚀作用。不同外表活性剂的外表张力数据天至天至 TANTZ Environmental Technologies物质种类1%水溶液表面张力值（dyn/cm）渗透、润湿能力纯水74差碳氢表面活性剂一般3040，个别2728普通有机硅表面活性剂一般25，个别2022优良氟表面活性剂一般20，个别1718优秀生物表面活性剂1718特别优秀一、浸透交换清洗：天至水相封孔剂在配方中独家引入了能提供超低外表张力的生物外表活性剂，让整个任务液体系具有超强的浸透性与润湿性，能深化到镀层微孔内部

18、进展作用。天至天至 TANTZ Environmental Technologies多环生物外表活性剂构造表示图 由驯养的微生物所消费，保证深层快速浸透与高效清洗的生物外表活性剂。 二、逐层螯合钝化：天至天至 TANTZ Environmental Technologies鳌合机理(一) 配方中的活性官能团与电镀外表缺陷处的金属构成 双齿或多齿螯合 构造，钝化金属的反响活性，消除腐蚀隐患。多齿螯合构造天至天至 TANTZ Environmental Technologies鳌合机理(二) 多活性官能团的链状功能组份将 双齿或多齿构造衔接在一同，在金属外表构成 网状多配位构造的经、纬线，扩展点配

19、位至线配位 直至全方位的 面配位，强化对金属的维护力度。网状多配位构造表示图 三、外表氢健成膜：天至天至 TANTZ Environmental Technologies独有的多环生物外表活性剂经过极性官能团与“网状多配位构造生成氢键，在金属外表构成520个分子层厚度的疏水膜，从而将对金属的维护程度最大化。天至水相封孔剂作用机理 天至天至 TANTZ Environmental Technologies氢健膜对镀件的孔隙有一定修复作用。外表膜层不会对镀层产生污染。天至天至 TANTZ Environmental Technologies封孔就能处理一切的问题吗？剥金前剥金后天至天至 TANTZ

20、 Environmental Technologies三、呵斥镀层腐蚀的其它要素三、呵斥镀层腐蚀的其它要素1、素材的影响2、包装资料和储存环境3、组装的影响天至天至 TANTZ Environmental Technologies冲压截断的三个过程：切：刀具纵向运动，垂直切入金属素材使之分别。割：刀具横向运动，同时施加纵向向下的作用力， “割入金属素材使之分别。撕：出于维护模具和刀具的目的，金属素材最后一部分的分别是靠撕裂来实现的。切断区割断区撕裂区1、素材影响天至天至 TANTZ Environmental Technologies素材比较天至天至 TANTZ Environmental Technologies2、包装资料和储存环境直接接触性污染：如纸带含氯、硫、磷等有害元素。非直接接触性污染：如水汽、腐蚀性气体等。天至天至 TANTZ Environmental Technologies3、组装的影响接触性污染问题迁移性污染问题挥发性污染问题天至天至 TANTZ Env