|
光亮的锡钴(锌)镀层被认为是铬镀层的替代品，尤其是在不需要铬的高耐蚀性的情况下。锡钴(锌)合金镀层也可作为电子产品中镉的替代品，因为该合金耐氧化且接触电阻低。当以装饰为目的时，光亮Sn-Co-Zn三元合金镀层可以替代铬镀层。代铬镀层外观酷似铬镀层，耐蚀性光亮度和保光性可与铬镀层媲美。同时，代铬工艺具有优良的分散能力和覆盖能力，其电流效率达90%以上，能源消耗明显低于镀铬工艺，更重要的是避免了Cr6+对环境的污染。 尽管目前Sn-Co-Zn 三元合金代铬镀层在硬度和耐磨性方面不及镀铬层。在以装饰为目的时，代铭镀层具有与装饰铬镀层相同的性能，同时，代铬电镀具有镀铬无法比拟的其他优点。
Sn-Co-Zn 三元合金代铬工艺 目前达到工业化应用的代铬工艺，绝大多数都是以焦磷酸钾为主络合剂的Sn-Co-Zn 三元合金代铬工艺，它具有电解液成分简单、操作管理方便、镀液温度范围宽、镀液稳定性好、电流效率高、分散能力与覆盖能力强等优点。 1工艺流程 镀有光亮底层的镀件→水洗→弱酸活化→水洗→电镀代铬镀层→水洗→钝化→水洗→干燥→检验。锡钴锌代铬镀层的底镀层与镀铬层一样，要求底层光亮，底层愈光亮装饰效果愈好。底层光亮、镀液维护得好，可达到铬镀层的外观。锡钴锌三元合金镀层结构大致有，氰化物镀铜+光亮镀铜+三元代铬镀层；光亮镀铜+亮镍(镍铁)+三元代铬镀层;铜锡合金+三元代铬镀层；光亮镀锌(最好是锌合金)+三元代铬镀层，其中，光亮电镀锌合金作为三元代铬镀层的底镀层最具开发价值和发展前途。光亮电镀锌合金(Zn-Ni、Zn-Co、Zn-Fe或锌基三元合金)成本较低，且对钢铁件是阳极性镀层，镀层一般10 µm 厚就可对钢铁件具有极好的保护作用。而锡钴锌三元合金代铬镀层，其本身的耐腐蚀性高于铬镀层，滚镀10min的代铬镀层零件与吊镀6min的镀铬零件，在同样底镀层条件下，代铬镀层耐蚀性高于铬镀层。 2 常用工艺配方及操作条件 氯化亚锡 20～80g/L 氯化钴 8～15g/L 氯化锌 2～8g/L 焦磷酸钾 220～300g/L 代铬添加剂 20～ 30ml/L 代铬稳定剂 3～6g/L pH值 8.5～9.5 温度 20～ 40℃ Dk 0.1～2.0 A/dm2 DA <1A/dm2 时间 吊镀1～3min 滚镀10～15min 阳极 纯锡板，最好阴极移动
3 镀液成分的作用和影响 3.1 氯化亚锡、氯化钴和氯化锌 氯化亚锡(主盐)在镀液中以[Sn(P2O7)2]6-形式存在，随着镀液中Sn2+含量升高，合金中Sn随之增加，而镀层硬度略有下降; Sn2+含量过低.镀层色泽变暗，加下降，Sn2+主要靠阳极补充。氯化钴(主盐)随着钴含量的上升，镀层中的Co增加。硬度增大，过高的钴含量将使低Dk区发雾，含量过低，低Dk区发黑雾，Co2+靠添加氯化钴补充。氯化锌(主盐)，在Sn-Co合金中加入锌能起调色作用，增加镀层硬度和光泽，若含量过低，则低Dk区发灰；过高影响镀层的色泽和硬度，可用少量锌板做阳极补充消耗的Zn2+。 3.2 焦磷酸钾 焦磷酸钾为络合剂，分别与Sn2+、Co2+、Zn2+形成络合物，随其含量的升高，镀液的分散能力得到改善，阳极溶解加快。但是，络合剂浓度过高会使带出损失增大，生产中应取中上限，使镀液的稳定性好;络合剂浓度过低，镀液易混浊，且产生沉淀。 3.3 代铬添加剂 代铬添加剂的主要作用是增加阴极极化，改善镀层晶体结构，使镀层由疏松发黑转为光亮细致。添加剂添加量少时，光亮DK范围窄小;添加量过高，则镀层发脆。代铬添加剂由羟酸、氨基酸、蛋白质类的表面活性物质(或表面活性剂、醒类)等组成，代铬稳定剂主要成分是还原剂。 4 镀层钝化处理 代铬镀层经钝化处理后，能大大增强在大气中的抗变色能力，化学钝化工艺如下: 重铬酸钾 15 g/L pH 值 (4.0 ±0.2) 用乙酸调 温度 室温 钝化时间 30～ 90 s 或采用无铬的环保钝化工艺 不良代铬镀层，可用热的浓盐酸退除。 5 镀液的维护和控制 一般可以多加代铬稳定剂，稳定剂在通电时起作用，当其他条件正常，而低 DK 区有雾状时，则补加代铬稳定剂0.5-2.0g/L，镀液即可恢复正常。加入代铬稳定剂后，pH值可能降低，每次大处理后，补充代铬稳定剂 2-4 g/L ，配槽时也应加入代铬稳定剂。生产时应经常分析主盐含量，也可按配方比例添加，一般各成分消耗量为氯化亚锡 12 kg/kA · h、氯化钴 50-100 g/kA · h.当 Zn2+偏低时，挂入一块锌板，电解2 h，焦磷酸钾浓度略高为好。 平时镀液控制主要看镀层色泽、电压、电流密度和沉积速度，一般来说，锡过高，镀层发白，先补加代铬稳定剂或加入2 g/L氯化钴，再添加其他成分;钴盐过高.镀层发黑，加入锌能使镀层更接近于铬层颜色。添加主盐时，要用络合剂充分络合，过滤后再加入镀槽。正常电镀时，槽电压为 2. 5 -3. 0 V。如果电压升高则可能发生阳极钝化或镀液浓度过低。镀液 pH值变化较小，pH 值高时，用乙酸调整，在镀液中放锡板有利于 Sn4+还原为 Sn2+ ;不生产时，应尽可能使镀液隔离空气，再生产时，先用极小的Dk电解数小时，补加少许氯化亚锡，pH值取上限为好。为避免杂质带进镀液。 |
|
|
