硫脲为白色且有光泽的晶体,易溶于水,熔点在 176~178 ℃之间,在加热的过程中可以溶于乙醇。硫脲分子中由于硫原子和氮原子上存在孤对电子,因此可以与多种金属离子形成配合物,但络合常数一般较小。值得注意的是,由于硫脲中的硫原子对贵金属具有特殊亲和力,硫脲往往能够和贵金属形成稳定的络合物,从而广泛应用于电镀和化学镀贵金属。而且,硫脲是一个共面性很好的小分子,所以非常容易牢固吸附在金属表面,从而改变金属表面电子结构。
硫脲在电镀和化学镀中的作用
1、用作配位剂
根据硫脲分子的组成,硫原子容易与 Au、Ag 以及 Cu 等金属离子形成稳定的配合物,如:将硫脲与 Ag+ 融合时,配位离子是[Ag(H2NCSNH2)3]+ ,稳定常数相对较高。也就是说,在硫脲使用中,通过与贵金属配位化合,可以增强稳定性。
(1)在电镀中的作用
在电镀银中,银晶体在硫脲吸附层上呈现出逐渐增长的状态,也就是说,银晶体的大小、数量与硫脲的沉积层存在着紧密关联。
(2)在化学镀中的作用
根据硫脲与化学镀的使用特点,在不同的化学镀中存在着差异性。如:在 Cu 与 Cu 合金表面化学镀融合中,将镀液中加入硫脲,会衍生出一定的生物,最终达到降解镀液的目的。整个过程中,硫脲的浓度一定要控制在 0.3~2.0 mol/L 的范围,以增强配位的有效性,避免技术运用不合理问题的出现;将硫脲运用在化学镀中,在 Cu 镀上镀 Sn-Pb 合金时,可以形成稳定性的配位化合物,有效改善 Cu 以及 Sn 的平衡点位,发挥硫脲与化学镀的优势,提高技术运用的整体效果。
2 、用作化学稳定剂
硫脲作为化学镀中的稳定剂,在与某些金属离子反应中,会发挥配合化合物的稳定性,及时改变硫脲的浓度,达到缓解电镀速率的目的。研究发现,硫脲可以稳定化学镀铜融合,保证镀层的紧密性及耐腐蚀性。将硫脲运用在化学镀溶液中,其稳定性的使用效果较为明显,如在印制电路工艺中,通过两种无纸的融入,可以增强离子的联合能力,时刻保持离子电活性,从而达到稳定溶液的目的。
3、用作电镀添加剂
根据硫脲分子结构,其中的硫原子具有较为明显的配位作用,可以实现阻滞溶液金属离子放电的目的,并在被堵的表面上形成吸附层,同时也可以提高阴极计划的作用,达到细化镀层的目的,实现工艺产品生产平整、光滑的调节目的。在实验过程中,硫脲中的镀液在发生水解的情况下,会生成溶胶MeS,通过选择性的吸附,可以发挥电极中的活性中心效果,提高镀层的平整度及光亮度。首先,将硫脲运用在电镀领域中,通过与电镀锌的使用,硫脲作为镀铜添加剂,可以提高镀层的吸附能力,满足工业产业的技术需求。在实验研究中,将镀铜液中加入少量的硫脲,可以增强镀锌层的平整度,而且也可以提高材料的耐腐蚀性,满足当前工业产业对材料的生产需求。也可以改善铜镀层的外观特点,优化硫脲在电镀工艺中的使用效果。
4、用作其他工艺
在工艺产业运行及持续发展的背景下,工业产业在提高产品质量同时,为了更好地改善工艺外观效果,需要结合硫脲的结构组成,将其运用在电镀以及化学镀领域中,以增强工艺生产的整体效果。在硫脲使用中,不仅可以将其作为电镀及化学镀中的晶粒细化剂,同时也具有加速剂的作用。