表13-8列出了Brenner[1]描述的二元钴合金电镀工艺及说明，这是l960年以前的主要研究指南，Safranek[3]讨论了钴和钴合金镀层的物理和力学性能，他的这本著作直到1983年还是这项工作有用的资料来源，对比表l3—1和表l3—8可以看出，人们对镍合金的研究比钴合金多得多，Morra1研究了钴和钴合金镀层性能与镀液之间的关系[93]。 具有重要工业应用价值的二元钴合金包括钴与金、钼、镍、磷、钨和锌的合金，“硬”磁三元合金在计算机中有着重要的应用。 (1)金-钴合金。金含量>99%(质量分数)的金钴合金用作工程镀层，少 表13-8 早期电镀二元钴合金的主要研究工作[1]
量的钴起增硬剂作用，可以从酸性氰化物镀液中获得这种镀层[94]，镀层的厚度为1～40pm。钴一硬金层在电子及其相关工业中有许多用途，最重要的是在印刷和刻蚀线路板、半导体、接触和连接件上的应用。 (2)钴-镍和钴-镍-铁合金。表13—9列出了电镀含Ni50%的钴合金的镀液，以瓦特槽液为基础，用钻代替部分镍，镀液中钴离子浓度升至10g/L以上，合金镀层的镍含量则降至50%以下。钴-镍和钻-镍-铁合金镀层的有效磁性应用于计算机工业中信息储存元件的制造中，少量的非磁元素，如M0、Cr、W、Zn、P、Sb、As、Bi在控制镀层磁性中有重要作用[95]。 (3)钴-钼合金。表13—9列出的镀液能够电镀钼含量约40%(余量为钴)的合金镀层，全面研究这种含柠檬酸钠的氨性镀液[9 6]，与纯钻相比，这种合金镀层的硬度和抗高温氧化性能都得到了提高，虽然其工业应用范围还不太明了，但已有商品化专用工艺。 表13—9一些典型的钴合金镀液
(4)钴-磷合金。Benner及其同事[97]描述了磷含量达到l5%的合金镀层，表13—9所列镀液可以电镀磷含量约5%的合金镀层。磁性钴-磷合金已经在计算机工业中得到应用，磷含量7%的钴合金镀层具有较高的矫顽磁力(>8000e)[98]，经热处理后其矫顽磁力还将提高。钴-磷合金镀层与镍-磷合金镀层一样，特别是经热处理后具有超强的硬度和优异的耐蚀性。 (5)钴-钨合金。钴-钨合金镀层因其高温强度和抗氧化性能而被广泛研究，表13—9所列镀液可以电镀含W30%的合金镀层，含W28%的合金镀层经700℃热处理后的强度达500MPaE99]。 (6)锌一钻合金。用于制造汽车车身的成圈钢带经连续电镀含Co<1%的锌-钴合金作喷涂的底层[l00]，锌-钴合金镀层的耐蚀性比纯锌强，获得的镀层可以比纯锌厚，锌-钴合金镀层具有锌-镍合金镀层的优点，并已用于工业生产中。 (7)钴复合镀层。Kedward[l01]描述了含碳化铬弥散粒子的钴基复合镀层，该复合镀层在高温下具有高耐磨性，已经应用于飞机零件的制造中。可以制备出含氧化铝粒子的钴基复合镀层[102]。 13.2.3 结束语 水溶液电镀、周期调节沉积电位电镀层状合金镀层、多层镀层和复合镀层的热处理等这些有效技术，通过电化学方法几乎可以制备任何镍和钴合金，有些技术在本章中没有涉及，如熔盐和有机电解液的电沉积，自动催化沉积镍多元合金。 镍合金电镀比钴合金电镀重要，并且应用广泛，这是几乎不容置疑的事情，总的说来，合金电镀25年来已获得大规模应用，最值得注意的是锌-镍和镍-钯合金成功地应用于工程上。 含少量Ni、Fe和其他元素的钴基合金具有“硬”磁性能，镍-铁合金镀层具有“软”磁性能，它们在计算机工业中尤为重要，甚至可以这样说，没有电化学技术，计算机工业就没有如此快速发展。 合金电镀工艺能否成功地工业化，通常还受非技术因素的影响。金价的迅速升高导致镍-钯合金电镀的发展，镍-锌合金的电镀受环境因素的影响，例如，在美国必须取代镉，并且替代物能够改善汽车质量，锡-镍合金电镀不断引人关注是出于环境和健康因素的考虑，而且该工艺还具有极好分散能力的优点，计算机工业的特殊需要使得镍-铁和钴基合金电镀的使用得到增长。 将来，合金电镀会变得更加重要，最有前途的领域是组成调制合金镀层的研究和开发，这种合金镀层具有不同寻常的磁性，而且可用作中子散射、磁性记录仪表、磁阻检波器和各种传感器的干扰阻挡层[103]。 |
