1。3 锡锌合金镀层的技术
酸性和碱性的锡锌合金电镀的镀液配方都被学者们研究过。主要分为弱碱性焦磷酸盐体系、柠檬酸盐体系、甲基磺酸盐体系和硫酸体系这四种。
在焦磷酸盐体系镀液,用焦磷酸盐为络合剂电镀Zn-Sn合金,它的成分简单,操作工艺流程简短,但是由于是碱性体系条件下,所以镀液的pH需要严格控制,以免阴极极化过小,镀层粗糙。工艺配方为:焦磷酸钾(250-300g·L-1)、氯化亚锡(20-25 g·L-1)、氯化锌(15-20g·L-1)、开缸机、光亮剂[13]。该配方下,温度对镀层的影响较大。温度较大时,镀层的结晶细致并且表面光亮,较为理想的条件是温度在40°左右进行实验。并且要保证pH值在8~9。
柠檬酸盐体系镀液,工艺配方为:柠檬酸(45-55 g·L-1)、硫酸亚锡(25-35 g·L-1)、硫酸锌(45-55 g·L-1)、硫酸(75-90mL·L-1)。该工艺在工艺范围内可以获得与光亮镀银层外观非常接近的合金镀层,可应用于日用五金等银色镀层上,是一种比较有发展前景的装饰性镀层[14]。
甲基磺酸盐体系镀液,工业配方为:甲基磺酸亚锡(46-77 g·L-1)、甲基磺酸银(0。8-1。2 g·L-1)、甲基磺酸(110-130 g·L-1)、柠檬酸钠(1。0-1。5 g·L-1)。该镀层与其他金属的焊接的能力强,对环境的影响小。
硫酸盐体系镀液,工业配方为:硫酸亚锡(45-60 g·L-1)、硫酸(80-120 g·L-1)、光亮剂、开缸剂。其镀液配置容易,光亮范围宽,电流效率高,镀层稳定,环境污染小,是比较有潜力的体系。
在锡锌合金的镀液中,提供金属锡的是硫酸亚锡溶液,提供的也并不是锡离子而是亚锡离子。但是亚锡离子容易被氧化和水解,为了防止亚锡离子在溶液中发生水解,采用加入浓硫酸的方式,使溶液稳定。硫酸浓度的增加能够降低水解反应的程度,但只有使硫酸的浓度达到相当的一定量时才能抑制Sn2+的氧化和水解。电镀的效果与亚锡离子的浓度也有关系。亚锡离子的浓度如果偏高时,镀层发灰,表面无光泽。而当压锡离子浓度过低时,如果电流密度过大时,镀层便会烧焦,而电流密度过低的话金属的沉积速率降低,电镀的效率也随之降低,所以本实验中取适量的硫酸亚锡作为基液;硫酸锌是溶液的主盐,主要提供锌离子,本实验中通过调整硫酸锌的含量观察样板外观,做金相测定,来确定配方含量;虽然溶液pH值越低时,能够使镀层细化,但是氢离子过多会导致阴极极化过强,镀层会发灰且没有光泽。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
1。4 本课题的研究内容
综上所述,本课题希望能在铜基材上施镀锡锌合金用以提供较好的耐腐蚀性能。本实验的研究体系是硫酸盐体系,希望在传统硫酸盐镀锡体系上对配方进行改进,获得在该体系下最佳的锡锌合金施镀的配方。同时研究配方的组成及施镀条件对合金镀层的成分、表面结晶细密程度和防腐蚀能力的影响。