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1．简单原理 SnCl2 2K4P207→K6[Sn(P207)2] 2KCl NiCl2 2K4P207→K6[Ni(P207)2] 2KCl (1)阴极过程电解时，络合物离解： K6[Sn(P207)2]→6K [Sn(P207)2]6- K6[-Ni(Pz07)2]→6K [-Ni(P207)2]6- 进一步吸收电子，析出金属： [Sn(P207)2]6- 2e→sn 2(P207)4- [Ni(P207)2]6- 2e→Ni 2(P207)4- 水也被离解放出氢气： 2H2O 2e→20H- H2↑ (2)阳极过程 电解时，镍板溶解生成镍离子： Ni-2e→Ni2 进而与溶液中的焦磷酸根络合： Ni2 2(P207)4-→[Ni(P207)2]6- 阳极并有少量氧气析出： 40H--4e→2H20 02↑ 2．镀液成分与工作条件 焦磷酸盐镀枪色的溶液成分与工作条件见表8—2。 表8-2焦磷酸盐镀枪色的溶液成分与工作条件 溶液成分与工作条件 含 量 氯化亚锡(SnCl2·2H20)／(g／L) 氯化镍(NiCl2·6H20)／(g／L) 焦磷酸钾(K4P207·3H20)／(g／L) 氨水(NH40H)／(ml／L) 氨基酸／(g／L) 12～15 30～50 220～250 5～lO 5～20 pH 温度／℃ 阴极电流密度／(A／dm2) 电镀时间／min 阳极 7.5～9 45～55 0.5～1.5 1～3 镍板、石墨板阴极移动 3．镀液配制 ①把计算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用热水溶解。 ②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断搅拌下慢慢加至焦磷酸钾溶液中，再搅拌l5min左右，若有混浊，还要继续加温搅拌直至全部澄清。 ③加入计算量的氨基酸，氨基酸用水溶解时要加一点氢氧化钠。 ④将计算量的氨水加入。加水至所需容积，搅拌均匀。 ⑤测量并调整pH至7.5～9，加温至45～ 4.镀液成分与工作条件的影响 (1)镀液成分的影响 ①氯化亚锡 是提供锡离子的盐类。本镀液是二价锡离子，与焦磷酸钾生成焦磷酸亚锡络盐，以[Sn(P207)2]6-形式存在，不能用四价锡如锡酸钠代替。为防止二价锡被氧化成四价锡，镀液中不允许加入双氧水一类的氧化剂。同理，镀液不允许空气搅拌而只能采用阴极移动。 ②氯化镍 提供镍离子的盐类。它也是以焦磷酸镍络盐[Ni(P207)2]6-形式存在的。镀液中镍离子含量增加能稍增加镀层中的镍含量。氯离子则有利于促使镍阳极活化和溶解。 ③焦磷酸钾 它是锡离子和镍离子的络合剂。保持一定量的游离焦磷酸根离子有助于结晶细致、提高分散能力及促进阳极溶解。焦磷酸钾含量偏低时，镀液变浑，镀层粗糙且枪色色泽不匀；焦磷酸钾含量偏高时，溶液黏度增大，带出损耗增加并增加了清洗的难度，只有用提高镀液温度来缓解，所以以 ④氨水 加入氨水可降低镀层内应力并使镀层色泽均匀。从实验得知，当氨水含量在7ml／L时其内应力接近0。可见氨水对消除内应力作用很大。 氨水易挥发，镀液又在 ⑤氨基酸它是添加剂。能促使锡镍以合金形态共沉积，对枪色色泽有决定性作用，氨基酸是总称，对枪色电镀来说，可分成不含硫氨基酸与含硫氨基酸。 常用氨基酸有甘氨酸、蛋氨酸与胱氨酸。甘氨酸又名氨基乙酸，它不含硫，不会起发黑作用，其功能在于使结晶细致与提高深镀能力。 蛋氨酸与胱氨酸是含硫氨基酸，它除有氨基酸基本功能外，还有发黑作用，其含量多少会决定锡镍镀层黑度的深浅。在焦磷酸盐镀液中，应用蛋氨酸较佳。 ⑥主盐的调控与附加剂 根据实践，氯化镍与氯化亚锡在溶液中含量之比为2：1时，分散力最好，锡过量分散力下降。在这个比例中，耐磨性与抗变色能力也提高到最佳范围。 镀液中可加入一些辅助络合剂使镀液更稳定，镀层质量更好，如柠檬酸盐、酒石酸盐及三乙醇胺等，适量加入可使枪色镀液阴极电流密度适用范围大为扩大。 亚锡稳定剂是防止亚锡氧化成四价锡的附加剂。作为亚锡稳定剂的有对苯二酚、邻苯三酚、酚磺酸盐及抗坏血酸等。 铜盐在焦磷酸盐锡镍镀液中原本是杂质离子，但当铜盐含量低至 锡镍离子含量在适当范围内变动并不影响枪色镀层色泽，但最好通过化验，控制金属离子含量在工艺范围内。 (2)工作条件的影响 ①pH镀液pH变化影响色泽。pH偏低，光亮好但黑色淡，焦磷酸盐易水解；若pH偏高，亮度差色泽深，黑色色泽不均匀。根据实验，当pH在9时，内应力降至0。 ②温度 镀液温度的选择在于提高各组分溶解度，降低镀液黏度，使镀层色泽均匀，分散能力和覆盖能力提高，电流效率也提高，镀液温度以 ③阴极电流密度虽然允许阴极电流密度在较宽范围内变动，但因是合金镀层，电流密度大小会影响合金的含量比例，进而影响色泽。在阴极电流密度偏低时，会出现不均匀的蓝紫色镀层；若电流密度偏高，则镀层近似于色泽差的黑镍，时间稍长，变成灰黑粉末状沉积。一般以0.5～ ④电镀时间 以l～3min为宜，最多勿超过5min。 ⑤阳极可用镍板或锡板，也可用石墨板作不溶性阳极。锡板溶解性差，用镍板作阳极，用二氯化锡补充锡离子的方法较好。 5．镀液的维护与杂质的影响 (1)镀液的维护 ①每次电镀前要测量镀液的温度、pH，注意控制电流密度与时间。 ②在电镀过程中，锡量不断消耗，每次电镀前要适量补充氯化亚锡(与焦磷酸钾络合后加入)，或定期补充，使锡镍比例稳定在一定范围内。 ③镀液每周分析1～2次，对金属盐及焦磷酸钾含量要及时调整。每月过滤一次，过滤前加入l～ (2)杂质的影响 ①铜离子的影响镀液易受铜离子干扰，铜离子0．29／L以上时，镀层灰黑发脆，电流密度低处甚至产生黑色条纹，可用锌粉处理或小电流电解。 ②铅离子的影响铅离子是有害的重金属杂质。极少量的铅，哪怕只有0．19／L足可使光亮范围变狭，光亮度下降。处理方法与处理铜杂质相似，可一起处理掉。 ③氰根的影响 氰根带人可能性较小。即使少量带人对镀层影响不大，严重过量才会使镀层色泽不均匀，可小电流电解除去。④铬酸根、硝酸根的影响 这些有氧化作用的杂质的带入，会将镀液中的二价锡氧化成四价锡，造成金属离子间比例失调，降低Y-价锡的含量，甚至使小电流处没有镀层。可用小电流电解除去，另一方法是加入还原剂亚硫酸钠，也能消除故障。 6.常见故障及处理方法 焦磷酸盐镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法见表1。 表1 焦磷酸盐镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法 故障现象 产生原因 处理方法 色泽深褐且不匀 1．镀液锝高镍低或相反 2．镀液温度偏低 3．氨基酸添加剂含量偏低 4．镀液pH偏高 5．焦磷酸钾含量偏低 1．分析调整 2．升温至 3．适量补充 4．用盐酸调整 5．分析调整 镀层发雾 1．镀液混浊 2．电镀时间太长 1．升温至 2．适当缩短 镀层烘干时全部脱落 镀层太厚 缩短电镀时间，吊镀对间最长不超过3min 镀层有不均匀蓝紫色 1．阴极电流密度太小 2．电镀时间太短 3．镀液锡含量偏高 4．镀液pH不在工艺范围内 1．适当加大电流 2．适当延长 3．调整 4．调整pH 镀件烘干 后有白迹 1．镀后清洗不净 2．钝化不良 1．加强清洗，最后一道用热水清洗 2．检查并纠正 镀层枪色太淡 1．镀液温度太高 2．氨基酸添加荆含量偏低 3．pH不在工艺范围内 4．焦磷酸钾含量偏高 5．电镀时间太短 6．阴极电流密度太大 7．锡离子与镍离子比例不合适 1．不应超过 2．适量补充蛋氨酸 3．检查并纠正 4．适当冲淡 5．适当延长时间 6．检查并纠正 7．分析调整 镀层脆性，色泽灰白 1．镀液中氢氧化铵含量偏低 2．镀液有铜、铅等重金属 1．适量补充 2．加适量锌粉，过滤 镀层可用手揩去 1．镀层未经坚膜处理 2．中间层表面被氧化 1.在 2.用酸活化后再镀 发布时间:
来源:中国电镀网 作者:匿名
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