前言
黄铜化学镀锡因具有对人体无害、装饰性和可 焊性好等优点而应用于许多领域(如以黄铜为基体的制造业、食品工业以及电子工业等。本文研 究了镀液组分的质量浓度、pH 值、温度以及时间对 镀层沉积速率的影响，得到最优的化学镀锡工艺。
1 实验
1.1 材料及试剂
实验所用材料为黄铜，经 EDS 成分分析，其主 要成分为 :Cu67 %，Zn32 %，其他杂质;试样规格:
3 cm X 4 cm X O . 2 mm。
实验所用药品:氧 化亚锡，硫腮，次磷酸铀，盐 酸，硝酸，硫酸，拧攘酸。
1.2 工艺流程 除油一→水洗一→化学抛光一→水洗一→化学镀锡一→水洗一→烘干
1.3 主要工序说明 (1)除油 目的是除去黄铜表面的油脂污渍。将黄铜放入加洗涤剂的温水里洗涤即可。 (2) 化学抛光 目的是将黄铜表面整平，有利于化学镀锡的进行。硝酸少量，盐酸少量，25 oC ，3 mino
1.4 测试方法
通过比较黄铜施镀前、后的质量变化以及宏观 形貌来讨论镀液各参数对化学镀锡工艺的影响。用 JSM-5610LV 型扫描电镜 (SEM) 观察镀层的表面形 貌。用能谱仪 (EDS) 对镀层进行成分分析。
2 结果与讨论
2.1 氯化亚锡对镀层的影响 氯化亚锡是镀液的主盐，其质量浓度的高低直接影响镀锡层的厚度和质量凶。在硫腮 30 g/L，次 磷酸纳 5 g / L ，pH 值 2 ，60 oC ，4 min 的条件下，氯化 亚锡的质量浓度和黄铜的单位质量的变化关系，如 图 1 所示。由图 1 可知:为了获得较好的镀锡层，氯 化亚锡的质量浓度取 10 g/ L 为宜。
2.2 次磷酸纳对镀层的影晌 次磷酸纳在化学镀锡过程中起促进剂的作用。
EDS 成分分析结果表明:镀层中没有磷的成分，说 明次磷酸铀中的磷没有被还原成单质磷。次磷酸铀 虽不能被确认为获得锡的连续自催化的还原剂，但实验数据表明其对锡的沉积有促进作用。在氧化亚锡 10 g/ L ，硫腮 30 g/ L ，pH 值 2 ，60 oC ，4 min 的 条件下，次磷酸铀的质量浓度和黄铜的单位质量的 变化关系，如图 2 所示。由图 2 可知:为了获得较好 的赞锡层，次磷酸铀的质量浓度取 5 g/ L 为宜。
2.3 pH 值对镀层的影晌
在氯化亚锡 10 g / L ，硫腮 30 g / L ，次磷酸铀5 g/ L ，60 oC ，4 min 的条件下，pH 值和黄铜的单位 质量的变化关系，如图 3 所示。由图 3 可知:当 pH 值为 1 时，黄铜与镀液发生微弱反应;当 pH 值为 2 时，单位质量达到最大值;当 pH 值在 34 时，镀液 分解。所以，pH 值为 2 时最为合适。
2.4 温度对镀层的影晌
在氯化亚锡 10 g/ L ，硫服 30 g / L ，次磷酸铀5 g/ L，pH 值 2 ，4 min 的条件下，温度和黄铜的单位 质量的变化关系，如图 4 所示。由图 4 可知:在60 oC 时，黄铜的单位质量达到最大值。
2.5 时间对镀层的影晌
在氯化亚锡 10 g/ L，硫腮 30 g/ L，次磷酸铀5 g/ L，pH 值 2 ，60 .C 的条件下，时间和黄铜的单位 质量的变化关系，如图 5 所示。由图 5 可知:时间为0.1 min时，发生了 Cu +Sn2+ = Cu2+十 Sn 反应，单位质量下降;随着反应的进行，锡发生连续沉积，单 位质量增加;时间为 10 min 时，单位质量达到最大 值，但此时镀层宏观上表现为半光亮。考虑到镀层 的光亮性，时间选用 4 min ，可获得光亮白色的镀 层。
2.6 镀层形貌与成分分析
不同时间下黄铜表面的 SEM 照片，如图 6 所 示。由图6 可知:黄铜的表面形貌随时间的变化而变化。原始黄铜表面存在加工条纹和一些氧化斑;化学镀锡 60 s 后，黄铜表面仍可隐约看到加工条纹 和一些氧化斑，但氧化斑明显被覆盖，宏观上表现为 光亮白色;化学镀锡 6 min 后，黄铜表面的氧化斑消 失，表面凹凸不平，可知锡的连续沉积已经开始;化 学镀锡 10 min 后，黄铜表面更加凹凸不平，宏观上存在。
黄铜表面化学镀锡层的 EDS 成分分析结果，如 图 7 所示。由图 7 可知:镀层成分均为锡，从而证明 了次磷酸锅中的磷未被还原成单质磷。
3 结论
(1)通过实验得出了黄铜化学镀锡的最佳配方 及工艺条件:氯化亚锡 10 g/ L，硫服 30 g/ L，次磷酸 铀 5 g/ L ，pH 值 2 ，60 .C ，4 min。
(2)不同时间下黄铜的表面形貌证实了化学镀 锡连续性的存在，实验所得镀层经 EDS 成分分析表 明，镀层成分均为锡。
