一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及金属的腐蚀与表面处理技术领域，具体涉及一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置与方法。该表面处理装置包括舱室、控温部件、控湿部件、紫外线发生器、电源，舱室具有处理腔及传送通道。控温部件用于调节处理腔内温度；控湿部件用于调节处理腔内湿度；处理腔用于提供表面处理工艺要求的处理环境；传送通道用于待处理的锡基镀层或锡基合金送入/传出处理腔；紫外线发生器用于提供表面处理工艺需要的紫外线，并电连接于电源。表面处理时，锡基镀层或锡基合金曝露于处理腔内，且待处理面与紫外线发生器呈面对面放置状态。本发明专利技术适用于提高锡基镀层或锡基合金表面的耐蚀性处理，工艺简单、环保无污染，处理效果稳定，可操作性强。可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置与方法


[0001]本专利技术涉及金属的腐蚀与表面处理
，特别是涉及一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置与方法。

技术介绍

[0002]我国是世界上锡矿探明储量最多的国家，已探明储量为2600万吨，占世界探明储量的1/4。锡具有质地较软、熔点较低、可塑性强、展性非常好等特点，广泛应用于电子、信息、电器、化工、冶金、建材、机械、食品包装等行业。具体而言，主要用于制造锡基镀层或锡基合金：
[0003](1)用于制备锡箔、镀锡板、纯锡或锡基合金镀层。锡箔主要用于医药、化工、轻工、食品、艺术用品及工艺品制作等领域；镀锡板(也称马口铁)是指两面镀有一层极薄金属锡的冷轧薄钢板，它将钢的硬度和强度与锡的易焊接性、抗腐蚀性和光亮的外表集于一体，具有无味无毒、质量轻、易于加工成型等优点，在食品罐头工业、电子器件、化工油漆等行业上得到了广泛应用；此外，随着电子工业的飞速发展，金属锡广泛被用于制作锡基二元或多元可焊性镀层，主要包括光亮纯锡镀层、锡铅合金和锡铈、锡锑、锡铋、锡铟等二元镀层等。
[0004](2)用于制备锡基合金或无铅锡基钎料。金属锡还被广泛用于制备锡基合金，如：锡锑铜合金，主要用于高速重载荷条件下工作的轴瓦；巴氏合金中的锡基轴承合金是最广为人知的轴承材料，广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机，以及其它矿山机械和大型旋转机械等；再者，金属锡还被广泛用于制造无铅锡基钎料，如：Sn
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Ag
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Cu系、Sn
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Ag系、Sn
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Cu系、Sn
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Bi系、Sn
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Zn系、Sn
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In系等，主要应用于电子封装、温度保险丝等领域，实现被连接材料之间的连接功能，如实现电子元器件和电路板间通过回流焊或者波峰焊实现连接。
[0005]为保证锡基镀层或锡基合金产品的质量，降低腐蚀带来的危害。实际生产和储运过程中，通常需要对锡基镀层或锡基合金进行钝化等表面处理。中国专利CN110284131A公开了一种低锡量镀锡板钝化工艺，钝化液采用重铬酸钠溶液；中国专利CN114381779A公开了一种耐蚀性好的极低锡含量镀锡板及其制备方法，先将镀锡板在磷酸盐溶液中进行磷化处理，再在铬酸盐钝化液中进行钝化处理。但是，此类钝化工艺使用铬酸盐钝化液，具有高毒性和环境污染性。此外，中国专利CN100564597C、中国专利CN104099649A、中国专利CN105331966A、中国专利CN110938852A、中国专利CN111304706A、中国专利CN110373661A及中国专利CN104357825A都各自公开了无铬钝化工艺及处理方法，但这些无铬钝化工艺大都使用含磷钝化液或各种重金属盐，容易造成水体富营养化，废液处理成本高等问题。
[0006]可见，传统的钝化处理工艺或多或少地使用铬酸盐、磷酸盐、重金属盐、或浓酸等化学试剂。但随着全球范围内环境保护规定日益严格，使用无污染、操作便捷的环保型提高锡基镀层或锡基合金表面耐蚀性工艺的需求日益迫切。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置与方法，该表面处理装置结构简单、成本低、设计方式多样；该表面处理方法简单、环保无污染，处理效果稳定，可操作性强，适用于提高锡箔、镀锡板、纯锡镀层或锡基二元/多元镀层、锡基合金、以及无铅锡基钎料等材料表面的耐蚀性处理。
[0008]本专利技术的技术方案是：
[0009]一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，包括舱室、控温部件、控湿部件、紫外线发生器、电源，具体结构如下：
[0010]舱室具有处理腔及传送通道，舱室内腔为处理腔，传送通道位于舱室侧壁相对面两侧，传送通道连通于处理腔；紫外线发生器设置于处理腔内，且位于处理腔内底部待处理锡基镀层或锡基合金的上方；控温部件固定于处理腔，通过舱室预留豁口连通并曝露于处理腔内；控湿部件固定于处理腔，通过舱室预留豁口连通并曝露于处理腔内；舱室顶部预留有豁口供紫外线发生器的导线通过，紫外线发生器电连接于电源。
[0011]所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，所述控温部件用于调控处理腔内环境温度与表面处理工艺要求的环境温度一致；所述控湿部件用于调控处理腔内环境湿度与表面处理工艺要求环境湿度一致；所述处理腔用于提供表面处理工艺要求的处理环境；所述传送通道供待处理的锡基镀层或锡基合金样品送入/传出处理腔时使用，传送通道在表面处理工艺进行时处于关闭状态。
[0012]所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，所述紫外线发生器曝露于所述处理腔内，且与待处理的锡基镀层或锡基合金样品表面处于面对面的状态。
[0013]所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，所述处理腔内的环境温度为20～50℃，所述处理腔内的环境相对湿度(RH)为60～100％RH。
[0014]所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，优选的，所述处理腔内的环境温度为20～30℃，所述处理腔内的环境相对湿度(RH)为70～80％RH。
[0015]所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，所述紫外线发生器为发射紫外线的器具，包括但不限于高压或中压或低压的紫外水银或汞灯、金属卤素灯、光清洗灯、晒版灯、紫外线铁灯、短弧氙气灯或氙灯、准分子放电灯或紫外线老化灯，功率范围为8～100W。
[0016]所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，所述紫外线发生器与待处理的锡基镀层或锡基合金样品表面之间的距离为0～400mm，对应于待处理的锡基镀层或锡基合金样品表面接收到的辐照强度不小于0.15mW/cm2。
[0017]所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，优选的，所述紫外线发生器与待处理的锡基镀层或锡基合金样品表面之间的距离为100～250mm，对应于待处理的锡基镀层或锡基合金样品表面接收到的辐照强度为5.0～0.15mW/cm2。
[0018]一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理方法，包括如下步骤：
[0019](1)通过所述控温部件、所述控湿部件分别调节所述处理腔内的温度和相对湿度至表面处理工艺要求的温度范围和相对湿度范围；
[0020](2)通过所述传送通道将待处理的锡基镀层或锡基合金样品置入所述处理腔内，并调整待处理样品表面和所述紫外线发生器之间距离至表面处理工艺要求的距离；
[0021](3)关闭所述传送通道；
[0022](4)将所述紫外线发生器电连接于所述电源，并调整所述紫外线处理器的功率至表面处理工艺要求的紫外线功率范围；
[0023](5)表面处理工艺开始的时间标记为t0，表面处理工艺结束的时间标记为t1，表面处理工艺维持的时间记为t＝t1‑
t0；根据对待处理的锡基镀层或锡基合金样品的耐蚀性提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，其特征在于，包括舱室、控温部件、控湿部件、紫外线发生器、电源，具体结构如下：舱室具有处理腔及传送通道，舱室内腔为处理腔，传送通道位于舱室侧壁相对面两侧，传送通道连通于处理腔；紫外线发生器设置于处理腔内，且位于处理腔内底部待处理锡基镀层或锡基合金的上方；控温部件固定于处理腔，通过舱室预留豁口连通并曝露于处理腔内；控湿部件固定于处理腔，通过舱室预留豁口连通并曝露于处理腔内；舱室顶部预留有豁口供紫外线发生器的导线通过，紫外线发生器电连接于电源。2.根据权利要求1所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，其特征在于，所述控温部件用于调控处理腔内环境温度与表面处理工艺要求的环境温度一致；所述控湿部件用于调控处理腔内环境湿度与表面处理工艺要求环境湿度一致；所述处理腔用于提供表面处理工艺要求的处理环境；所述传送通道供待处理的锡基镀层或锡基合金样品送入/传出处理腔时使用，传送通道在表面处理工艺进行时处于关闭状态。3.根据权利要求1所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，其特征在于，所述紫外线发生器曝露于所述处理腔内，且与待处理的锡基镀层或锡基合金样品表面处于面对面的状态。4.根据权利要求1所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，其特征在于，所述处理腔内的环境温度为20～50℃，所述处理腔内的环境相对湿度(RH)为60～100％RH。5.根据权利要求4所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，其特征在于，优选的，所述处理腔内的环境温度为20～30℃，所述处理腔内的环境相对湿度(RH)为70～80％RH。6.根据权利要求1所述的提高锡基镀层或锡基合金耐蚀性的表面处理装置，其特征在于，所述紫外线发生器为发射紫外线的器具，包括但不限于高压或中压或低压的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝龙，王友志，王俭秋，柯伟，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：