铜锡合金代镍电镀工艺研究

摘要

铜锡合金镀层不仅具有良好的光泽性,而且还具有较强的耐蚀性和适宜的硬度,因而在许多电镀应用领域中,电镀白铜锡是代镍镀层的最佳选择。目前电镀铜锡合金的镀液有氰化物、低氰化物和无氰化物三种体系。本文研究了无氰焦磷酸盐—锡酸盐溶液体系的基础镀液组成,探讨了溶液组成、pH值和温度等因素对合金镀层厚度、成分的影响。主要研究内容如下:　　通过正交试验,得出了合金镀液各成分的较佳浓度:焦磷酸铜35g/L;锡酸钠55 g/L;焦磷酸钾280 g/L;葡庚酸钠30 g/L;甘氨酸25 g/L;酒石酸钾钠40 g/L;硝酸钾40 g/L;锌1 g/L;锰10 g/L;工艺条件如下:温度为30℃,pH值为8.5,电流密度Dk=2.0A/dm2。讨论了各成分的浓度变化对镀层的影响,计算得到了镀液的分散能力和阴极电流效率。然后,研究了光亮剂对镀层的影响,在光亮剂保持最优浓度时,实验得出各成分浓度的变化范围,从而得到镀液的优化配方。镀液的组成如下:焦磷酸铜25~40g/L;锡酸钠45~60g/L;焦磷酸钾260~300g/L;酒石酸钾钠30~45g/L;葡庚酸钠25~40g/L;甘氨酸25~35g/L;硝酸钾30~40g/L;醋酸锌1~3g/L;醋酸锰8~11g/L,光亮剂FJ-2:4~6mg/L。工艺条件是:温度25~30℃,pH值8.2~9.0,电流密度1.0~2.5A/dm2。采用上述镀液电沉积得到的合金的成分为铜49~60％;锡38~47%;锰1~2%;锌0.6~2.5%。最后,讨论了pH值、温度、电流密度等工艺条件在镀液中有无光亮剂的条件下对镀层成分的影响。　　研究结果表明,白铜锡在性能上完全可以达到电镀镍的效果,它有类似电镀镍的光泽,有良好的防腐蚀性能,高的硬度,完全可以代替电镀镍。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 合金共沉积

1.3 电镀铜锡合金

1.4 本文研究的背景及意义

第二章 基础镀液组成研究

2.1 实验部分

2.2 实验结果和讨论

2.3镀液性能检测

2.4 本章小结

第三章 电镀白铜锡工艺研究

3.1 实验部分

3.2实验结果测试

3.3 本章小结

第四章 镀层结构与性能测试

4.1 测试的项目与仪器

4.2 测试的方法

4.3结论

第五章 结论与展望

5.1 本文结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士期间公开发表的论文及其他成果

致谢