电镀工艺学 教学课件 ppt 作者 冯立明 王玥 主编电镀工艺学-15.ppt

第七章 电镀合金工艺 合金电镀分类： 防护性合金镀层 防护装饰性合金镀层 功能性合金镀层 3)平衡共沉积: 两金属从与其处于化学平衡的镀液中共沉积。 影响金属共沉积的因素 （1）单一络合剂镀液 a.络合两种金属离子 如果增加络合剂浓度，使其中某一金属的沉积电位比另一金属的沉积电位变负得多，则该金属在合金沉积中的相对含量将降低。 如：氰化镀黄铜 Cu-Zn b.仅络合一种金属离子 如：酸性氟化物镀Sn-Ni 电镀合金的阳极 7.2电镀锌镍合金（20世纪80年代 ） 优良的防护性镀层 ，以取代镉镀层和锌镀层； 适于恶劣的工业大气和严酷的海洋环境； 耐蚀性（与镍含量有关） 随着镍含量的增加（7%-13%），耐蚀性可增大3-5倍； 200~300℃加热后，钝化膜仍保持良好的耐蚀性。 镀层氢脆小，可代替镉镀层使用。 镀层硬度高（HV180～220）、焊接性好 锌镍合金电镀工艺规范  钝化的难易程度取决于镀层中镍含量： 镍含量在10%以内时，易于钝化； 镍含量高于l0%后，则难于钝化。 锌镍合金的彩色钝化膜的色膜因镀液的体系不同有较大区别： 碱性镀液-------土黄（带彩）色主色调 弱酸性氯化物---带蓝色调的彩虹色。 7.3电镀锌铁合金 对钢铁来说是阳极性镀层； 含铁7%~25%，镀层耐蚀性是锌的1～2倍； 含铁10%～15%的锌铁合金常作为装饰性镀黄铜的底层； 高铁合金，镀层经抛光后镀铬；光亮镀层闪镀 铜后镀铬； 含铁低于1%的锌铁合金镀层，可钝化处理；镀层中含Fe量高则难以钝化。 白铜锡电镀实例 用于表面装饰 Be‘=14-16 枪色电镀： * * 合金电镀： （Alloy plating） 用电化学的方法使两种或两种以上的金属共沉积（codeposition）的过程。 （二元合金）金属共沉积的基本条件 1）合金中的金属至少有一种金属能从其盐的水溶 液中析出； 2）两种金属的析出电位要十分接近或相等。 一、金属的共沉积（Codeposition） 实现金属共沉积的措施： 1）改变溶液中金属离子浓度； 2）选择适当的络合剂（Complexing agent）； 3）加入添加剂（additional agent）。 一、金属的共沉积（Codeposition） 1)正则共沉积:受扩散控制 例：单盐镀液 络合镀液 两种金属的平衡电位相差很大，不形成固溶体型的合金的共沉积。 2)非正则共沉积：受阴极电位控制 例：络合物镀液 单个金属的平衡电位受络合剂浓度影响； 两金属平衡电位接近且能形成固溶体。 金属共沉积的类型 A。增加镀液中金属的总含量， B。降低电流密度， C。提高温度和增强搅拌等 增加电位较正金属在合金中的含量。 特点：在低电流密度下(阴极极化不明显)，合金沉积 中各组分金属比等于镀液中的金属比。 例如：在酸性镀液中沉积Cu-Bi合金和Pb-Sn合金 等。仅有很少几个共沉积过程属于平衡共 沉积体系。 金属共沉积的类型 是指当把两金属浸入含有该两金属离子的溶液中，两者的平衡电位最终将变成相等，即电位差为零 4)异常共沉积: 特征:电位较负的金属优先沉积。沉积层中电位较负 的金属组分的含量较高。 在某种浓度和电解条件下才出现异常共沉积。 例：含铁族金属中的一个或多个的合金共沉积体系。 Fe-Zn,Zn-Ni,Ni-Co,Fe-Co,Ni-Sn 金属共沉积的类型 5)诱导共沉积: 钛、钼、钨等金属与铁族金属可以在水溶液中实现 共沉积，这种共沉积过程称为诱导共沉积。 特点：难推测各电解参数对合金组成的影响。 金属共沉积的类型 诱导金属 1）镀液中金属浓度比的影响 曲线1：正则共沉积 曲线2：非正则共沉积 曲线3：平衡共沉积 曲线4：异常共沉积 曲线5：诱导共沉积 镀液中金属浓度比的影响 C总不变,略增电位较正金属含量，合金中电位较正金属含量将按比例增加. 增大电位较正金属浓度，合金中其含量随之升高，不成正比 C点以上电位较正金属占优势，C点以下电位较负金属占优势。 2)络合剂浓度的影响 K不稳[Cu(CN)4]2-=5.0X10-32 K不稳[Zn(CN)4]2-=1.3X10-17 （2）混合络合剂镀液 增加某一络合剂浓度，则同该络合剂络合的金属在合金沉积中的含量下降。 如：碱性氰