一种基于半导体性质评价镀锡板表面钝化膜特性的方法技术

本发明专利技术属于镀锡钢板表面质量的生产控制技术领域，公开了一种基于半导体性质评价镀锡板表面钝化膜特性的方法，通过测试不同镀锡板表面钝化膜的Mott‑Schottky曲线来确定其半导体类型，再根据Mott‑Schottky方程算出载流子密度和受体/供体，进而评价有利于镀锡板表面涂饰性的膜成分比例。本发明专利技术操作简单、误差小，可表征不同钝化膜结构的镀锡板，根据不同的需求来调控镀锡板钝化膜组成，为镀锡板的实际生产提供了依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于半导体性质评价镀锡板表面钝化膜特性的方法
本专利技术属于镀锡钢板表面质量的生产控制
，特别涉及镀锡钢板表面附着性的评价方法。
技术介绍
镀锡板是在冷轧低碳薄钢板双面上镀覆纯锡，是一种生产技术复杂、技术性强、制造流程长、质量要求高且制造难度大的产品。镀锡板不仅具有强度高、成型性好、耐蚀性优良、焊接性强、外观亮泽等特点，还具有良好的印刷着色性，加之镀锡层无毒，因而镀锡板广泛应用于食品工业及制作各种容器、冲压制品、包装材料等非食品工业。在生产镀锡板过程中，带钢经镀锡、软熔以后，表面形成自由锡层和锡铁合金层。为了提高镀锡板的耐蚀性能，防止镀锡板在贮存或涂料烘烤时锡层氧化发黄，同时提高镀锡板的耐硫化变黑等性能，要对镀锡板进行钝化处理，形成钝化层，即镀锡板表面最外的功能性保护层。钝化方法可分为化学钝化和电化学钝化两大类。现在的生产线主要采用阴极钝化，铬酸盐钝化液的主要成分为重铬酸钠，钝化膜中的铬含量一般为4～7mg/m2，具有好的耐蚀性和印涂性。除了阴极重铬酸钠钝化工艺，还有阴极碳酸钠钝化工艺(CSC)、阴极铬酸-硫酸钝化工艺(CCS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于半导体性质评价镀锡板表面钝化膜特性的方法，其特征在于，镀锡板表面膜的综合评价方法，包括步骤如下：/na)配制电解液A，其中硼酸钠0.02～0.06mol·L

【技术特征摘要】
1.一种基于半导体性质评价镀锡板表面钝化膜特性的方法，其特征在于，镀锡板表面膜的综合评价方法，包括步骤如下：
a)配制电解液A，其中硼酸钠0.02～0.06mol·L-1、硼酸0.1～0.3mol·L-1、柠檬酸钠0.03～0.05mol·L-1、柠檬酸0.05～0.2mol·L-1、硫脲0.05～0.15g·L-1，控制电解液的pH值8～9；该电解液A为镀锡板表面膜综合评价的Mott-Schottky曲线测试溶液；
将不同的镀锡板剪成相同大小的试样待用；使用电化学工作站，采用三电极体系，以饱和甘汞电极为参比电极，镀锡板试样为工作电极，石墨为对电极；试验参数为：电压-1.0～1.0V，振幅5～10mV，频率1～5kHz；测定Mott-Schottky方程曲线；
b)数据处理
根据测得的数据和Mott-Schottky方程，见公式(1)，算出电荷载流子密度N和Na/Nd；



其中C为空间电荷层的电容，F·cm-2；e为电子电荷，1.602×10-19C；N为电荷载流子密度，cm-3；ε为铬钝化膜层的相对介电常数；ε°为真空介电常数，ε°＝8.854×10-12F·m-1；E为电极施加电位；Efb为平带电位；k为玻尔兹曼常数；T为温度，K；Na：p型载流子密度；Nd：n型载流子密度；
c)当Na/Nd<1时，钝化膜偏向n-型半导体性质，其铬含量较低，钝化膜中铬主要以Cr(OH)3和CrOOH形式存在，锡主要以SnO2和SnO形式存在，镀锡板表面涂饰性中等；
当1≤Na/Nd<4时，钝化膜偏向p-型半导体性质，其铬含量较高，钝化膜中铬主要以Cr2O3形式存在，锡主要以Sn...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建中，李旭东，兰剑，王鹏，李秀军，唐超，徐清亮，
申请(专利权)人：东北大学，宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21