镍锡铜三元合金焦磷酸盐镀黑色镀层:镍锡铜三元合金工艺说明

(1)添加剂

    焦磷酸溶液中所含镍、铜、锡等金属的析出电位相差很大，不能实现合金共沉积，至少添加一种含硫氨基酸，就能使上述三元素共沉积，获得光亮、耐磨性和耐蚀性良好的合金镀层。

    (2)络合剂

    采用焦磷酸钾作为各金属盐的络合剂，含量为l00～500g／L，当焦磷酸钾含量小于100g／L时，与金属盐络合不完全，产生铜的沉淀现象，不能配得良好的镀液；当焦磷酸钾添加量大于500g／L时，不仅会抑制镀液中的金属，尤其是抑制锡的析出，而且镀层还带有针孔，镀液黏质增大，使镀液浑浊。

    (3)镍盐

    可用焦磷酸镍、氯化镍、硫酸镍等作为镍盐。金属镍的添加量为3～40g／L最佳范围为5～15g／L。镍盐添加量不到3g／L时，镀层中含镍量极少，几乎只析出锡。当镍盐添加量超过40g／L，镀层中含镍量就增加，镀层呈黑色带状条纹，耐蚀性变差。

    (4)铜盐

    可采用焦磷酸铜、硫酸铜、氧化铜等作为铜盐，金属铜的添加量为0.5～3．2g／L，最佳量为0.9～2.4g／L。如添加量不到0.5g／L，镀层中含铜量就减少，镀层外观较差，耐蚀性也不好。如含铜超过3.2g／L，则镀液中金属铜易于沉淀，而且镀层中含铜量增加，使获得良好镀层的电流密度变窄。

    (5)锡盐

    可用焦磷酸亚锡、氯化亚锡、硫酸亚锡等作为锡盐，金属锡的添加量为l0～60g／L，最佳浓度为l0～30g／L。锡的添加量不到10g／L，阴极上会有较多氢气，镀层表面会有针孔，镀层中含镍量会增加而导致耐蚀性变差，如添加量超过60g／L时，镀层中含锡量增加，镀层显示出近似锡镀层外观，光亮性变差。

    (6)镀液中金属浓度和镀层组成的关系。

    根据研究，镍：锡：铜的物质的量之比以(0.5～1.5)；(0.5～2)：(0.01～0.1)为好。一般地说镀液中某金属添加量多，镀层中某金属含量就多，镀液金属浓度决定镀层成分，又会影响镀层特性。

    (7)电位调整剂

    含硫氨基酸及其盐类作为镍、锡、铜金属共沉积的析出电位调整剂，还可作为减少镀层内应力的柔软剂，电位调整剂的加入量与金属铜的摩尔比为(1．5～2．5)：1，最佳范围为(1.8～2.O)：1。当比例小于1．5：1时，则不能起到析出电位调整作用，不能获得所需合金镀层组成的作用。当摩尔比大于2.5：1时，镀层中镍的析出量增多，锡的含量减少，合金镀层的耐蚀性变差。

    (8)含硫氨基酸及其盐类

    含硫氨基酸包括：甲硫基丁氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、高胱氨酸、高半光氨酸、乙硫基丁氨酸、胱氨酸二亚砜、活性甲硫巯基丁氨酸和胱硫醚等。含硫氨基酸的盐类是硫酸盐、氯化物或碱金属盐。由于氨基酸的溶解度很小，故必须配成盐类才能溶解使用。使用的硫酸、盐酸或氢氧化物的量要适量，用量过大，影响镀液的pH值变化。

    (9)阳极

    一般地都采用不溶性的镀铂钛板，或其他纯石墨板等。

    (10)工艺条件

    镀液温度为20～60℃，阴极电流密度0．1～5A／dm²，镀液pH为7～9。可在无搅拌、或机械搅拌、空气搅拌下进行电镀。为了防止锡在空气搅拌中被氧化，最好添加肼等之类的还原剂。

    (11)工艺流程

    可按照镀镍时用的工艺流程：

    抛光→去油→稀盐酸浸渍→镀镍锡铜合金→水洗→3％重铬酸钾溶液钝化→水洗盐水洗→干燥。