金属电镀：电镀各种合金-电镀锡合金配方

电镀锡合金

配方1焦磷酸盐镀铜锡合金

工艺条件：pH值为9，温度60℃，电流密度0．4～1．1A／dm²(静止)、8A／dm²(阴极移动)，镀层组成为铜12％一95％，阴极电流效率为90％一l00％。

    铜锡合金即青铜。含锡7％一20％的铜锡合金镀层呈红色或黄色，含锡40％一45％的铜锡合金镀层呈镜面白色(类似铝制品的白色色调)。从含铜90％、锡10％的铜锡合金镀液中镀出的镀层，其承受特性好、应力小，所以用于电铸工艺中。

配方2焦磷酸盐电镀低锡青铜

工艺条件：电流密度2—2．5A／dm²阴极移动24次／min，pH值10．5．11，温度35—40℃。

    配方中的BG添加剂由0．2g苯并咪唑酮加到20mL电解明胶中加热溶解后制成，呈透明浅咖啡色，应趁热按量加至电解液中。配方的铜锡合金电解液，应维持Cu：Sn=1：0．8～1：1．5、Cu(或Sn)：P₂0₇^4一=1：5～1：9，可在离电流效率下得到结晶细致、锡含量为l0％一l2％的低锡青铜镀层。

    焦磷酸盐电镀低锡青铜采用的工艺流程是：钢铁件→化学除油→热水洗→冷水洗→强浸蚀→(1：1盐酸) →流动水洗→电解除油→热水洗→冷水洗→浸铜20—30s(浸铜溶液的组成为：柠檬酸l00g／L、硫酸铜5g／L、硫酸10mL／L、盐酸10mL／L、氨水IOmL／L，pH值1．5—2，温度为室温)+流动水洗→电镀低锡青铜。

配方3 HEDP镀铜锡合金(一)

工艺条件：pH值(用NaOH调节，以pH值l2—14精密试纸测试)11—12，阴极电流密度1．5～2．5A／dm²，阳极面积与阴极面积比为2—4，工作温度30～45℃，阳极为经退火处理的含锡量为6％一l0％的热熔铜锡合金板，阴极移动速度为10一16次／min。

配方4 HEDP镀铜锡合金(二)

工艺条件：pH值(用NaOH调节，以pH值12—14精密试纸测试)11．5—12．5，阴极电流密度1．5—2．5A／dm²，阳极面积与阴极面积比为l～2，工作温度30—45℃，阳极为经退火处理的含锡量为6％一l0％的热熔铜锡合金板，阴极移动速度为l0一16次／min。

    以上两配方由南京大学化学系络合物研究所电镀组和邮电部无氰电镀攻关组、南京电镀厂研究。电解液的配制是：用冷的浓氢氧化钠溶液将 HEDP(其工业品含有约2％的亚磷酸，故使用前应加l—2mL／L的过氧化氢作氧化处理)水溶液中和至pH值为4～5，趁热将粉末状碱式碳酸铜在不断搅拌下徐徐加入，至完全溶解后，再加入磷酸氢二钠、酒石酸钾钠和硝酸钠，最后用氢氧化钠调节pH值至7左右；用热的碱溶液(含氢氧化钠2g／L)溶解锡酸钠，若不澄清，可适当加热，冷却后再加2mL／L的过氧化氢；混合两溶液，用氢氧化钠溶液调节pH值至规定值，最后加水到规定的体积，然后过滤，在通电处理数小时后即可使用。

配方5电镀铜镭合金工艺

工艺条件：pH值10．8—11．2，温度40～50℃，电流密度2—3A/dm²，阴极移动10—14次／min，阳极为含Sn 6％～9％铜锡合金板。

    镀槽加入l／3体积的水，加热至65—75℃时加入称量的焦磷酸钾，全部溶解后依次加入焦磷酸铜和酒石酸钾钠，搅拌溶解；将镀液温度提高至75℃左右，慢慢加入锡酸钠，不断搅拌，随着锡酸钠的加入，pH值迅速上升，如果pH值升至l3以上，溶液颜色由蓝变成深绿色，待已加入的锡酸钠全部溶解后，可用焦磷酸或稀硝酸将pH值调至9～10，继续加完锡酸钠，pH值应在11左右，搅拌至完全溶解。加入硝酸钾，搅拌溶解。待镀液冷却后，加入过氧化氢(30％)5—8mL／L，充分氧化锡酸钠等材料中的有机物和二价锡后，再加温至60—65℃，除去多余的过氧化氢。加水至配制体积，搅匀，分析调整镀液，如pH值低，可用氢氧化钾溶液(20％～30％)调节。过滤镀液，电解处理数小时后即可使用。

镀铜锡合金具有优美外观及特殊的性能，如高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性及耐高温等应用很广。

配方6  电镀锡银合金两则

使用本合金镀液，可以获得平滑致密的锡银合金镀层，适用于电子元器件的表面可焊性精饰，以取代传统的锡银合金镀层。

配方7电镀锡钴合金锡酸盐镀液

工艺条件：pH>13，温度50～60℃，电流密度0．5—3A／dm²，镀层含钴15％一40％。

配方8电镀锡钴合金焦磷酸盐镀液

工艺条件：pH值8．5—10，温度50—60℃，电流密度0．3．1A／dm²，镀层含钴20％～30％。

配方9电镀锡钴合金氟化物镀液

工艺条件：pH值2～2．5，温度65～75℃，电流密度0．5．2A／dm²，镀层含钴20％一25％。

    由于锡钴合金镀层的色调与镀铬层色调非常相似，因此可用锡钴合金镀层来代替镀铬层。镀铬不适于滚镀，而镀锡钴合金则适于小零件滚镀。为了防止镀层变色，镀后应进行铬酸盐钝化处理。

配方l0锡钴合金电镀液三则

工艺条件：pH值均为8．5，电流密度均为0．2～1．2 A／dm²，阳极均为石墨。

    配方中的辅助络合剂宜选体积较小的配体络合物，以使溶液更稳定，结晶更细致。光亮剂一般有明胶、氨基酸、蛋白质、胨、聚胺化物等，而本配方是用新合成的一种含硫和不饱和键的有机胺化合物。

配方11 高速沉积锡铅合金镀液

工艺条件：用高速泵搅拌溶液，电流密度为40～90A／dm²，电镀速度比常规电镀快15—25倍，沉积速度为25．4μm／min左右，且镀层光亮平滑。

配方l2柠檬酸一醋酸铵体系光亮铅锡合金电镀液

工艺条件：pH值5左右，电流密度0．5～2．5A／dm²，阳极为锡：铅：8：2～9：1，温度10—35℃。

    本配方由上海通讯设备厂、上海工业大学、上海新乐无线电元件厂研制，配方中的YDZ—7、YDZ—8由试验单位供应。

配方l3氟硼酸盐型镀铅锡合金溶液

工艺条件：溶液温度18—24℃，阴极电流密度l～1．5A／dm²。阴阳极面积比2：1。

    在防腐的容器中(玻璃器除外)，按l20g／L计算倒入需要数量的氢氟酸(市场上出售的氢氟酸一般含量为50％，因此需按240g／L计算)，在不断搅拌下，加人事前调成糊状的l00g／L硼酸而配成氟硼酸。因该反应是放热反应，故溶液的温度不断上升，必要时可适当冷却降温，以防意外事故发生。

    在氟硼酸溶液中，按85g／L计算，将必需数量并事前调成糊状的碱式碳酸铅，在不断搅拌下慢慢倒入，使碱式碳酸铅全部与氟硼酸作用而生成氟硼酸铅。若没有碱式碳酸铅，也可用氧化铅代替。

    在装有所需数量的氟硼酸溶液的容器中，按计算量加入碱式碳酸铜(根据镀层含锡量而决定加入数量)，并不断搅拌，使碱式碳酸铜与氟硼酸反应，溶液呈深蓝色。然后用过量的锡粉置换铜，反应至溶液的蓝色完全消失为止，并及时过滤，清除溶液中的铜，即可配制成氟硼酸锡。也可用氧化亚锡与氟硼酸配制氟硼酸锡。

将白明胶按量预先用冷水浸泡一昼夜，并用热水溶化后加入槽液中，再将所需量的间苯二酚加入槽液中即可。这时，将溶液水平面调到要求的高度，电解试镀24h，经过分析各种成分含量达到要求时即可正式进行电镀。   

电镀铅锡二元合金的阳极为铅锡合金，铅锡含量根据镀层要求含铅锡量的多少而定，阴阳极之间的距离一般以25—40mm为宜。

配方l4滚镀锡铈合金稳定镀液

工艺条件：电流25—30A／0．4kg(工件)，时间10min，温度为室温，滚筒(无锡生产，新S—l型)转速8—10r／min。

    此为北京广播器材厂的配方。

配方l5  电镀锡镍合金焦磷酸盐镀液

工艺条件：pH值8，温度50℃，阴极电流密度0．1—1A／dm² .

配方l6电镀锡镍合金氟化物镀液

工艺条件：温度70℃，阴极电流密度2．5A／dm²。

    镀锡镍合金镀液特别适用于有细条的零件、形状复杂的零件、汽车的内配件和文具用品等的电镀。

配方l7枪黑色电镀液(一)

工艺条件：pH值8—9，温度40—50℃，阴极电流密度0．1—0．6A／dm²，电镀时间l—3min。

    本工艺具有镀液碱度低、无腐蚀性、无毒、镀层色调高雅等特点，广泛应用于灯具、建筑装潢、日用五金、服装配件等行业。

配方l8枪黑色电镀液(二)

工艺条件：pH值8—9，温度40—50℃，电流密度0．1—0．4A／dm²，时间1～3min，阳极为镍板，阴极移动20～25次／min。

镀液配制工艺如下：分别用水溶解焦磷酸钾和硫酸铜，再将两溶液混合搅拌，使生成的焦磷酸铜溶于过量的焦磷酸钾中，若溶解性差，可用氨水调 pH值至8．5，搅拌溶解后加入镀槽；慢慢加入充分溶解的氯化镍水溶液，边加边搅拌；用一定酸度的水溶解氯化亚锡，慢慢加入镀槽，直至全部溶解；将1，4一丁炔二醇、氰化钠用水溶解后力IIA；添加剂用水稀释后加入；补充水至规定体积，在40—50℃条件下加活性炭lg／L，搅拌静置24h后过滤得滤液。   

镀件电镀后需在铬酐40g／L、冰醋酸2mL／L的钝化液中钝化(室温，30～60s)，水洗后在100～120℃烘干，最后喷涂丙烯酸清漆或聚氨酯清漆防腐防变色。

    枪黑色电镀可用于表带、镜框、首饰、皮革、五金等表面装饰，也可用于镍镀层、铜镀层、合金镀层不同材质的表面镀黑。

配方l9枪黑色电镀液(三)

①     镀液

工艺条件：pH值8．5—9．5，温度40—45℃，电流密度0．1—1A／dm²，阳极为不锈钢或其他不溶性阳极。   

②     钝化液

工艺条件：温度为室温，时间20—30s。

    用占总体积1／2的水将焦磷酸钾溶解，并加温至50℃，将枪黑色电镀盐 A加入上述溶液内，搅拌至溶解，将水加到总体积量，在40～60℃条件下，加活性炭lg／L，搅拌lh，静置24h过滤，加入添加剂B，并搅拌均匀，电解数小时，即可电镀。在槽边安置一小块锡板以防止二价锡氧化。

    枪黑色镀层以其典雅具特殊魅力的色调而备受青睐，可用于包饰件等的电镀，其价值不亚于镀金产品。