摘 要:用电沉积法得到的合金镀层具有很多优异的特性,如良好的物理性能,优异的抗蚀性,美丽的装饰性、磁性,可焊性以及可进行热处理或可代替昂贵的金属等,主要综述了电沉积合金镀层的主要特性,应用及发展,并讨论了合金镀层的最新发展。
关 键 词:电沉积;合金;非晶态;纳米材料
中图分类号:TQ153.2
文献标识码:A
从18世纪40年代开始,就陆续发表了有关电镀合金方面的文献资料。最早得到的电镀合金是贵金属合金和铜一锌合金。随着现代工业和科学技术的迅速发展,由于电镀合金镀层具有许多单金属不具备的优特性等特点。例如:具有较高的硬度、耐磨性和致密性;较高的耐蚀性和耐高温特性;良好的磁性和易钎焊性以及美丽的外观等,电镀合金的研究和应用越来越受到人们的重视。因此,目前已被广泛用在国经济和国防的各个领域中,并得到了迅速的应用和发展。
1 功能性合金的新发展
1.1 可焊性合金
最常用的可焊性镀层是锡一铅合金,锡的质量分数为60 左右,它在电子器件和印制板上得到广泛的应用,镀液多采用含氟化合物。从环保考虑,已经在研究和开始使用的代氟化合物,如氨基磺酸盐镀液和甲磺酸盐镀液等,成分简单,维护容易,废水处理可靠,并可在高电流密度下工作,适合高速电镀。研究表明,加磺酸盐镀液的电镀工艺综合效果最好,已得到逐渐扩大使用。
可焊性锡一铅合金中,铅具有很大的毒性,欧洲共同体已确定在2004年1月1日停止使用含铅化合物,日本及太平洋周边国家已经开始大量降低使用含铅化合物。从环保考虑研究无氟无铅可焊性合金镀层必行。比较有希望的合金有Sn—Cu、Sn—Bi、Sn—Ag、Sn—In和Sn—Zn等,分别简述如下:
锡一铜合金 锡一铜合金作为代替无铅焊料早已被人们所知,当其组成含铜质量分数为0.7 的铜一锡合金时具有低共熔点,并具有良好的可焊性,且不会变色。
锡一铋合金 铋的质量分数为57 的合金具有低共熔点,与锡一铅合金相比有较高的熔点。以铋代铅的主要问题是含铋量较高(铋的质量分数为57 )时,才能接近低共熔点。但铋含量高以后,合金的应力增大,脆性增加,可能出现裂纹。锡一银合金 作为可焊性合金一般含银的质量分数为2 ~ 4 。研究表明含银的质量分数为
3.5 锡一银合金熔点是221 C。
该合金一旦被氧化或被硫化后,很难被清除,特别在退火后。合金具有较高的熔点,并随银含量增加,可焊性降低。
锡一铟合金 它作为低熔点可焊性合金已用了多年,合金中铟的质量分数在9 ~83 之间。其主要缺点是合金中铟含量高,成本贵。
锡一锌合金 该合金的主要缺点是锌在铜基体上容易迁移,故不宜在铜基体上电镀。另外,合金中含锌量不易过高,一般质量分数在0.8 ~3 范围内,因为锌的加入会降低合金的接触特性。几种可焊性合金特性比较,见表1
根据以上可焊性合金的特性比较,锡一铜合金的综合性能的优点相对比较多。但必须注意,一般在选择确定工艺时还是要通过实践的,并根据产品特性要求和产品价格来进行认真选择。


















