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活性炭与电镀液碳处理

作者:  来源:   更新时间:2016-08-30  阅读数:243
活性炭与电镀液碳处理
 
       活性炭又称活性碳。是黑色粉末状或颗粒状的无定形体,也有制成不同大小的圆柱体或其它外观的活性炭。
       活性炭主要成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭上在元素组成方面,80%-90%以上由碳组成,这也是活性炭为疏水性吸附剂的原因。活性炭中除了碳元素外,还包含布两类掺和物:一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,这些元素是由于未完全炭化而残留在活性炭中,或者在活化过程中,外来的非碳元素与活性炭表面化学结合;另一类是灰分,它是活性炭的无机部分。
         活性炭的主要原料是富含碳的有机材料,如煤、木材、各种果壳等。这些含碳材料在活化炉中,在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成, 而活性炭的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭中孔隙的大小决定了它对吸附质的选择吸附作用。
       除了吸附液体中的有机物外,活性炭也可以吸附气体中的有机物。所以被广泛应用于各种气相和液相的有机物吸附,是公认的“万能吸附剂”。电路板生产中的线路镀铜液,由于有干膜/感光油墨等有机物阻镀层的存在,使得有机物污染电镀液的情况特别严重。因此,采用双氧水氧化+活性炭吸附是净化电镀液最常用的方法(俗称碳处理)。
        活性炭的吸附性能通常以特定有机物的吸附量来衡量,最常用的是亚甲基蓝和碘,吸附量大的当然就是好的活性炭了!一般木质活性炭的碘吸附量在1100mg/g、煤质活性炭的吸附量在850mg/g以上。
       电路板线路镀铜,主要是酸性硫酸铜电镀液的改良配方,即减低硫酸铜的含量、增加硫酸含量以提高均镀能力。在硫酸含量高达200g/L的电镀液中,以25ASF左右的电流密度镀铜,添加剂(光亮剂)的分解、阻镀层成分的析出都会污染电镀液,使得镀层出现故障。
       受到有机污染的酸性镀铜故障现象有:镀层无光、发雾,严重时出现麻点或针孔。
       电镀液中的总有机物用可还原高锰酸钾的量来表达,而电镀液中的有机污染物量是总还原高锰酸钾量减去配槽时电镀液的可还原高锰酸钾量,后者是一个固定数值,所以就可以直接以电镀液中还原高锰酸钾的量来表达——俗称污染指数。
       各种品牌的添加剂的还原高锰酸钾物质量不同,所以没有一个可以衡量所有品牌添加剂的污染指数指标,每个企业根据添加剂的特性和各自的要求而自行确定污染的接受极限。
       被污染的电镀液就需要碳处理以消除有机杂质的影响。
       建议的电镀液碳处理的流程是(2000L以上):
       电镀液+双氧水(50% 2-3ml/L)——空气搅拌——升温(50C)——保温(2hr)——+活性炭(3-5g/L)——空气搅拌(1hr)——静置(2hr)——上层镀液过滤到电镀槽(注意开始时的液体会有活性炭粉,不能进电镀槽。如需要,也可以预涂助滤粉延长滤芯使用寿命。)。
       处理后的电镀液可能除去了大部分的添加剂,要重新补充添加剂并拖缸才能正式生产,添加剂的补充量则需要以小试来确定。
       碳处理不仅是件苦差事,而且损耗材料,应该尽量少做!