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电镀原理1

电镀知识-1UjtwOv|pF

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1.1表面處理（SurfaceTreatment）+XpQ9C_d_

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表面處理的對象非常廣泛,從傳統工業到現在的高科技工業,從以前的金屬表面到現在的塑膠,非金屬的表面.它使材料更耐腐蝕,更耐磨耗,更耐熱,它使材料之壽延長,此外改善材料表面之特性,光澤美觀等提高產品之附加價值,所有這些改變材料表面之物理,機械及化學性質之加工技術統稱為表面處理（surfacetreatment）或稱為表面加工（surfacefinishingPXo^SHJ+gt

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1.1.1金屬表面處理（metalsurfacetreatment）vBYk"a6SD

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金屬經初步加工成型後需修飾金屬表面,美化金屬表面,更進一步改變金屬表面的機械性質及物理化學性質等之各種操作過程,稱之為金屬表面處理.或稱之金屬表面加工（metalsurfacefinishing__:

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1.2表面處理的目的qL~|__b_fN

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表面處理的目的可以分四大類:

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（1）美觀（appearance6xo_CB/]__

（2）防護（protection）-`,_Fe_3

（3）特殊表面性質（specialsurfaceproperties）4_D_sHUc6

（4）機械或工程性質（mechanicalorengineeringproperties）-

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（1）美觀（appearance）__,FR/X/8

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為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀,例如裝飾性電鍍KO[,C[;|j

（decorativeplating）Au,Ag,Rh,Ni,Cr,黃銅等電鍍（electroplating__yaPx=^&

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（2）防護（protection）>Q:

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為了延長製品的壽命,再製品表面披覆（coating）耐腐蝕之材料,例如保護性電鍍（protectiveplating）Zn,Cd,Ni,Cr,Sn等電鍍.p3_V?

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（3）特殊表面性質（specialsurfaceproperties）_Cv[1_HO<

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1.提高製品之導電性（electricalconductiuity）,例如電鍍Ag,Cu.LC_W}_1H:

2.提高焊接性（soderability）在通訊急電子工業應用,例如Sn-Pb合金電鍍.__J_,\e_@_

3.提高光線之反射性（lightreflectivity）例如太空船,人造衛星的外殼需5_v^tPGg4

反射光線,Ag及Rh的鍍層被應用上.sG\

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4.減小接觸阻抗（contactresistance）例如在電子組件之Au及Pd電鍍_Jhfw$_DF

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4）機械或工程性質（mechanicalorengineeringproperties）W_b[k2__V_

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1.提高製品之強度（strenth）,例如塑膠電鍍.=T\__=_,B_

2.提高製品之潤滑性（bearingpropertries）例如多孔洛電鍍!

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（porouschromiumplating）,內燃機之鋁合金活塞（piston）,鍍錫Sn以防止汽缸（cylinder）壁刮傷."YWZ&_n**

3.增加硬度（hardness）及耐磨性（wearresistance）,例如硬洛電鍍（hardchromiumplatingp__X{'=SQ1

4.提高製品之耐熱性,耐候性,抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍.

5.滲碳（carburizing）,氮化（nitriding）之防止,例如鋼鐵表面硬化（casehardening）時在不要硬化部份鍍Cu._@$'p_M__g

1.3表面處理之重要性fx>U2____

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表面處理工業雖然不是工業之主流,但只有透過表面處理,製品的特性及價值才能充份發揮出來.應用電鍍（plating）,陽極處理（anodizing）,化成處理（convesioncoating）,塗裝（coating）等工業技術,達到防蝕,增進可焊性,潤滑性,耐磨性,附著性及鋼材防止滲碳等的多項目的.j>B*_8*Ss

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所以表面處理為各種加工製造工業不可或缺的過從傳統工業到近代高科技,表面處理技術一直扮演非常重要性之角色.例如太空船,人造衛星,積體電路等之發展表面處理技術都有決定性之影響.由於表面處理對材料月異,帶動相關科技工程之進步.w;j<$<4=7

1.6國內表面處理工業發展之方向m_#Z_&0_5^

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國內表面處理工業之技術自行開者很少,大多仰賴國外廠商之業務代表或代理商.往往引進之技術並非最前進者或只是局部的,因此使本國產品品質遜於外貨乃為不可避免,產品之信譽及附加價值難以提昇.國內學術機構也甚少做獨立性長期性之研究,國內欲求工業之升級,商品附加價值提高,必須大力提高表面處理技術,以達成支援各項金屬製造業,機器工業,電子工業之任務.）#_cZ_&O_

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1.6.1裝飾電鍍（decorativeplating）|oLGc_!

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裝飾電鍍之主要目的改進產品之外觀,提高產品附加價值,其主要產品如項鍊,胸針,耳環等飾物,合法登記之裝飾電鍍廠不足十分之一,地下小廠不需付稅捐,廢水處裡費用等,導致小廠吃大廠,劣幣逐良幣之反淘汰之惡性循環.所以發展之方向應為大廠增添新設備,提高技術水準,提高產品品質,加強取締公害,自然促使非法及小廠淘或合併經營才能進一步發展._@n?

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1.6.2工程電鍍（engineeringplating）0_*__b8?

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工程電鍍之目的是增加產品之耐蝕力,延長使用壽命,改進機械性質等.現在許多精密模具無法使用機械加工,也使用電鍍法,稱之為電鑄（electroforming工之規模較大,許多操作採用自動化,多附屬於大規模較大機器製造廠.QOkt__I_H_

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獨立之工程電鍍廠也大都與大型機器金屬製造廠訂有長期加工契約,其惡性競爭較裝飾性電鍍小,筍嵹禤a經濟發展,工程電鍍技術水準必須精益求精,力爭上游,其發展是大有可為的工程電鍍使用支援料數量鉅大,因此廢物處理之公害問題需特別重視,稍一不慎將造成不可收拾的公害.

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一般中小廠為節省開支沒有廢物處理設備,或有也只供參觀檢查時之用,浪費投資,罔顧員工及環境之安全與衛生.故今後發展方向為如何協助,促使這些小廠家合併始引進或研究開發更經濟更有效新技術.工程電鍍用之化學品如進鍍成性質之添加劑,多為國外原料供應商之機密,利潤甚高,若能長期研究必能研就發展成功替代品,以減低本國電鍍工業之成本.

Posted:

2007-04-1210:

44|1楼

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1.6.3鍍錫（tinplating）zqd_k_t_`

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鍍錫生產應往高速率之連續生產方向發展,唯有使用高度自動化設備才能節省日益高漲之連續工資及能源.此種設備國內無法設計製造,需向國外引進技術,近年來使用鋁罐,鋁箔,塑膠瓶罐,臘紙盒,玻璃瓶等材料越來越普遍,佔去馬口鐵很大的市場尤其一些錫生產的開發國家如印尼,菲律賓,泰國,馬來西亞等也開始生產馬口鐵,另外有逐漸改無錫鐵皮（tinfreesteel）之趨勢.w_,j!

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1.6.4熱漫鍍鋅（zinchotdipcoating）uaP5（h_UI_

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鍍鋅鋼片主要有電鍍式鍍鋅鋼片及熱浸式鋼片,其中以熱浸式佔大多數,鍍鋅鋼片具有優良耐蝕性與低廉價格.主要用途為建築如用在頂板（roofing）,側板（siding）,廣告牌,風管等,其次為電器及機械業.國內鍍鋅鋼片業者需淘汰更新陳舊設備,採用新式連續式熱浸鍍鋅方式生產,產量大,品質佳,產品適用性廣,成本低並加以配合耐高腐蝕力,鍍層延性,抗熱性,銲接性及美麗彩色塗裝之需求提高製品之品質.如發展出來的鐵鋅合金鍍面,差別鍍鋅,單面鍍鋅及鋁鋅合金鍍面等._m=h/AxW

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1.6.5陽極處理（anodizing）WS4DzuZZ_

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鋁的陽極處理是鋁金屬表面藉由電流的作用形成一層氧化物膜,堅硬耐磨,抗蝕性極高,色澤優美.鋁合金本身易於加工,強度高,用途很廣,磥瑣T陽處理產品為鋁門窗,傢俱,照相機及儀表外殼另件.鋁材製造極其加工業也日益擴展,鋁陽處理有相當市場潛力.__LrdE_D[Z

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陽極處理之發展例如硬質陽極處理（hardanodizing）,在低溫電流亦有用交直流並用之陽極處理.這種硬化之陽極處理的鋁材可用於活塞,汽缸,汽缸內襯,油壓機及渦輪之另件,汽閥,齒輪,'槍械另件,離合器,煞車圓片,（brakedisk）,機器另見及工具等.浴溫,電流密度,溶液成份需自動控制才能嚴格管制成品之品質以達客戶要求.自動化需引進國外技術及大量之資金,所以同時要深入了解國外市場之潛力循序達成自動化./9_So_VU8

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1.6.6塗裝（coating）;_ioF'_o_v

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塗裝工業之成長仍應會繼續擴大,應設法取締地下工廠以減少公害保障合法廠商,避免惡性競爭.教育用戶重視表面處理技術之價值,提高塗裝品質之要求.大廠商應力爭上游,自行發展高級產品而不能只埋怨小廠之低廉競銷.發展之趨勢大多採用粉體塗裝,以節省能源和溶劑並可減少公害!

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2007-04-1210:

45|2楼

小中大

真空蒸镀__{z_;K__0

【定义】nC?

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所谓真空蒸镀就是置待镀材料和被镀基板于真空室内，采用一定方法加热待镀材料，使之蒸发或升华，并飞行溅射到被镀基板表面凝聚成膜的工艺。

在真空条件下成膜可减少蒸发材料的原子、分子在飞向基板过程中于分子的碰撞，减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应（如氧化等），以及减少成膜过程中气体分子进入薄膜中成为杂质的量，从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与基板的附着力。

通常真空蒸镀要求成膜室内压力等于或低于10-2Pa，对于蒸发源与基板距离较远和薄膜质量要求很高的场合，则要求压力更低。

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【优点】QOPh3+._5_

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能在金属、半导体、绝缘体甚至塑料、纸张、织物表面上沉积金属、半导体、绝缘体、不同成分比的合金、化合物及部分有基聚合物等的薄膜，其适用范围之广是其它方法无法与之比拟的；_d{_B0a1P

可以不同的沉积速率、不同的基板温度和不同的蒸气分子入射角蒸镀成膜，因而可得到不同显微结构和结晶形态（单晶、多晶或非晶等）的薄膜；_z_YWVz3_l

薄膜的纯度很高；w?

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易于在线检测和控制薄膜的厚度与成分。

厚度控制精度最高可达单分子层量级；}w>UNGUMh

排出污染物很少且基本上没有，无“三废”公害；.__Jyp_k8

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15.1非導體金屬化方法（MethodofMetalizingNonconductors）I1__K%n'D

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非導體金屬化除了電鍍（Electroplating）方法外還有如真空電鍍（vacuummetalizing）_oefp*_iWS

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、陰極濺射法（cathodesputtering）及金屬噴射法（metalspraying）。

非導體電鍍法須先,&*Bh_UC_

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將非導體表面形成導電化,其過程是將物件用機械或化學方法粗化（roughening）得到內鎖表面EW`WFBjj

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（interlockingsurface）然後披覆上導電鍍層，其方法有L（1}__P_Z

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1.青銅處理（Bronzing）：

將金屬細粉末,通常是銅粉混合粘結劑（binder）,塗N6%L4v8-}X

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在物件上,然後用氰化銀溶液浸鍍。

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2.石墨化（Graphiting）：

石墨粉塗在臘（wax），橡膠（rubber）及一些聚合物n（_SeJk%>9

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（polymers）上，再用硫酸銅溶液電鍍。

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3.金屬漆（Metallicpaints）：

將銀粉與溶劑（Flux）塗覆在物件上加以燒結_Z4gn7'_V

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（fire）得到導電性表面，或用硫酸銅溶液電鍍。

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4.金屬化（Metalizing）：

係用化學方法形成金屬覆層（metalliccoating）通常）Z\Zw__~L

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是銀鍍層。

將硝酸銀溶液及還原劑溶液如福馬林（Formaldehyde）或聯銨Q_6N?

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（Hydrazine）分別同時噴射在物件上得到銀的表面。

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從上面四種方法將非導體金屬化後可用一般電鍍方法做進一步處理。

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15.2塑膠電鍍（PlasticPlating）{]dvz_oE]

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塑膠的優點：

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1.成型容易、成形好。

5.電絕緣性優良。

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2.重量輕。

6.價格低廉。

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3.耐蝕性佳。

7.可大量生產。

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4.耐藥性好。

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塑膠的缺點：

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1.耐候性差、易受光線照射而脆化。

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2.耐熱性不好。

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3.機械強度小。

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4.耐磨性很差。

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5.吸水率高。

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（3）塑膠電鍍的目的：

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塑膠電鍍的目的是將塑膠表面披覆上金屬，不但增加美觀，且補償塑膠的缺點，h_b>_uHUb&

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賦予金屬的性質，充分發揮塑膠及金屬的特性於一體，今日已有大量塑膠電鍍產品nk__;+_L__

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應用在電子、汽車、家庭用品等工業上。

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15.4塑膠電鍍的過程8SCXA__9_}

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（1）清潔（cleaning）：

去除塑膠成型過程中留下的污物及指紋，可用鹼劑洗淨Q_{~;_4+ZD

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再用酸浸中和及水洗乾淨。

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（2）溶劑處理（solventtreatment）：

使塑膠表面能濕潤（wetting）以便與下一步）1

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驟的調節劑（conditioner）作用。

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（3）調節處理（conditioning）：

將塑膠表面粗化成內鎖的凹洞以使鍍層密著住V7k!

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不易剝離，也稱為化學粗化。

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（4）敏感化（sensitization）：

將還原劑吸附在表面，常用（StannousChloride）_m_qiCn]8G

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或其他錫化合物，就是Sn^++離子吸附於塑膠表面具有還原性表面。

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（5）成核（nucleation）：

將具有催化性物質如金、吸附於敏感化（還原性）的表面，3WP_ZZN

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經還原作用結核成具有催化性的金屬種子（seed）然後可以用無電鍍上金屬。

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反應如下：

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15.5塑膠電鍍液配方組成_:

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溶劑處理液：

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洗淨：

不含稀酸的洗淨或中性洗淨及1~2%界面活化劑.混合以40-65C浸漬:

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1~2分鐘。

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溶劑處理：

用丙酮、二醋甲烷，等活性劑。

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調節處理（conditioning）：

即化學粗化、化學刻蝕。

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例1_O_B^ywHn.

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無水鉻酸CrO320g/la____）_!

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硫酸H2SO4比重1.84600cc/l_+x_N_q8yS

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浴溫60℃.xtam_8@

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時間15~30分_T_ZarI-A

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例2_t5E___Yu*

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無水鉻酸CrO320g/l）yS8（_F0

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磷酸H3PO3100cc/l_a!

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硫酸H2SO4500cc/lJl?

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浴溫69℃_F:

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時間10~20分FDuIm,NI

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敏感化（sensitizing）:

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氯化亞錫SnCL220~40g/l\9]-（j6[H

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鹽酸HCl10~20cc/l-:

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結核（nucleat

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