第十二章 合金电镀
前言
合金电镀(ALLOY Plating) 的目的是得到较好的物理性质，较优的耐腐蚀性。美观性、磁性等、他能做热处里，他能取代昂贵的金属，例如锡镍合金可代替金镀层在电子应用。镍磷，镍钴合金的磁性薄膜应用在计算机内存。镍铁合金取代昂贵纯镍镀层。钴钨合金镀层改进铬在高温下的硬度。合金镀层较难控制，须要更高的技数和经验。
12.1合金电镀的原理
两种金属要同时电镀沉积必须电位很接近而且其中之金属能单独被沉积出来。若两种金属电位相差太多，可以用错合剂 (complexing agents)使电未拉近，例如黄铜电的锌和铜电位相差甚多，加上错合剂氰化钠就使铜。锌之电位很接近，一般来说电位相差在200mV就能共同沉积(code-posit)。影响合金电镀的因素有
(1) 电流密度：电流密度增加，卑金属含量会增多。
(2) 搅拌：增加贵金属成份。
(3) 温度：温度提高，贵金属成份增加。
(4) pH值：改变镀层物理性质。
(5) 浴组成：直接影响镀层成份。
12.2 合金电镀浴中金属离子的补充
合金电镀浴中金属离子的补充可用下列方法：
(1) 用合金做阳极。
(2) 用化学药品补充,阳极用不反应阳极(Inert anodes)
(3) 化学药品补充一种金另一种金属用金属阳极,
(4) 用不同金属阳极分别挂在同一阳极棒上
(5) 用不同金属阳极分别挂在不同之阳极棒上
(6) 交替使用不同的金属阳极
12.3 黄铜电镀(Brass Plating)
黄铜电镀的用途主药用在装饰性,润滑性及橡交附卓性的零件上. 其镀浴配方组成如下:
黄色,70~80%铜之黄铜镀浴配方:
氰化铜 Copper Cyanide 32g/l
氰化锌 Zinc Cyanide 10g/l 碳酸钠 Sodium Carbonate 7.5g/l
氨 Ammonia 2.5-5ml/l
pH 10-10.2 氰化钠 Sodium Cyanide 50g/l
温度 25-35C
电流密度 2.2A/dm^2
阳极 镀层同成份
镀铬中之氰化钠控制镀层合金成份及颜色,氨增加锌含量,碳酸钠做 pH 之缓冲剂。
12.4 青铜电镀
青铜电镀除了装饰性用途外在工乘上如
轴承.及热处理防止氮化(Nitriding)上都被应用.有时也被用于镍.银的代用品上.其镀浴组成如下:
氰化铜 Copper Cyanide 30g/l
锡酸钾 Potassium stannate 10g/l 氰化钾 Potassium Cyanide 67.5g/l
氢氧化钾 Potassium Hydroxide 11.3g/l
酒石酸盐 Rochelle Salts 45g/l
温度 145-160F
电流密度 1-100A/ft^2
阳极 铜
12.5 镍铁合金电镀(Nickel-Iron Plating)
镍铁合金镀铬组成如下:
硫酸镍 Nickel Sulfate 37.5-225g/l
绿化镍 Nickel Sulfate 75-225g/l
硼酸 Boric Acid 45-52.5g/l
硫酸铁 Ferrous Sulfate 7.5-75g/l
pH 3-4
温度 43-71C
电流密度 0.54-10.8A/dm^2
搅拌 空气
添加剂 依指示
阳极 镍铁合金
12.6 锡镍合金电镀(Tin-Nickel Plating)
其配方组成如下:
绿化亚锡 Stannous Chloride 49g/l
绿化镍 Nickel Sulfate 300g/l
氟酸氨 Ammonium Bifluoride 56g/l
氢氧化铵 Ammonoium Hedroxide pH2-2.5
温度 65-71
电流密度 100-300A/m^2
阳极 锡镍合金或分离阳极
12.7.1 黄铜专利资料
2181773 2870526 2856333 2668795 2700646
2730492 2734026 2817627 2838448 2916423
2891896 2989448 3440152 3111465 3018232
2684937 2678909 3014817 3492210 3661734
12.7.2 青铜及其它锡合金专利资料
(美国专利编号)
1970548 1970549 2528601 3440151 2793990
2854388 2886500 2900313 2900314 2900702
2675347 2926124 2609388 2093031 2825683
3663384 2079842 2198365 2435967 2436316
2468825 2530967 2600699 2739933
12.7.3 其它合金专利资料
(美国专利编号)
2511395 2854388 2658032 4634656 4634505
4626324 4640746 4040747 4640752 4643805
4645718 4615773 4615774 4617096 4617097
3420754 3268422 3064337 3547626 3342708
3067110 3616290 3525677 3385725 3271725
3332754
12.7 合金电镀有关之期刊论文
(金属表面技术杂志)
编号 论文题目 期 页
1 无氰黄铜电镀 103 69
2 铜及其合金的化成处理 61 69
3 锌及其合金的化成处理 61 75
4 高铜合金电镀 72 49
5 青铜的电镀 79 42
6 Fe-Cr-Ni合金的沉积 3 10
7 光泽锡铅合金电镀 11 23
8 装饰Ni-Fe合金电镀法 33 25
9 黄铜电镀 35 12
10 Ni-Fe合金镀膜的某些特性资料 75 67
