锡镍合金镀层是粉红色而略带黑色的难以变色的镀层，耐蚀性特别好，因而适合于自行车、汽车、电子等产品的应用。合金组成变化可获得从光亮青白色、粉红略带黑到光亮的黑色，而且可以做到色泽均匀一致，既可作装饰镀层代替传统的铜镍铬体系，又可作机能镀层。含锡65％-72％的锡镍合金结构是单一的中间相NiSn。NiSn相是在热平衡状态图上没有的准稳定相。镀层硬度高(HV600以上)、耐磨性好、抗氧化变色、抗化学药品腐蚀、抗大气腐蚀等性能均优于单层镍和锡层。在锌铜、镍铁、铜锡或光亮铜、镍上施镀薄层的锡镍合金可代替装饰镀铬。该合金有良好的焊接性，可作磷青铜弹簧板、熔断器帽和接线板以及印刷电路板的导电、钎焊镀层。 自1951年Parkinson开发氟化物酸性镀液以来，曾作为专用镀液而广泛应用，该镀液分散能力好，沉积速度快，镀液成分变化对合金组成影响小，可获得组成为Sn：Ni=65：35的合金。但是该镀液存在含氟量高，对环境污染重。含高氟的酸性镀液对电镀设备腐蚀严重，一般的过滤机和滚桶不能用。因镀液温度高、能耗大，酸雾挥发、劳动条件差等缺陷，因此，现在大都改用焦磷酸盐等镀液。。 (一)氟化物镀锡镍合金的工艺规范(表4—3—7) 表4—3—7氟化物镀锡镍合金的工艺规范  从表4—3—7中镀取的锡镍合金含锡为65％左右，镀层呈白色略带粉红色。 氟离子是络合锡离子的络合剂，而镍呈简单水化离子状态存在，故改变氟化物的浓度可调整锡合金的成分。新配槽时加50g／L的氯化铵可将镀层的张应力改为压应力，并可提高镀层的耐蚀性。以后可不补加。pH值可用氨水或盐酸调整。由于锡阳极在不通电时成海绵状，故一般不用锡阳极．只挂镍板作阳极。 (二)其他类型的锡镍合金镀液 为克服氟化物镀液的缺点，开发了焦磷酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、EDTA钠盐以及氯化物镀液，尤以焦磷酸盐镀液应用最广泛。以上这些类型镀液的工艺规范，列于表4—3—8。以下以焦磷酸盐镀液为例叙述主要成分和工艺参数的影响。 表4—3—8其他类型的锡镍合金电镀工艺规范  1．镀液中金属浓度比的影响 金属离子浓度之变化对合金成分影响不很明显。镀液中锡离子占总浓度20％(摩尔比)时合金硬度值最高。镀液中锡浓度占总浓度30％～50％时镀层内应力最大。这是由于生成NiSn准稳定相之故。锡含量占总浓度30％～50％时镀层结晶细致。当锡含量低时镀层表面有小瘤包。浓度过高镀层结晶也变粗。 2．络合剂焦磷酸盐的影响 在焦磷酸盐镀液中加入仅-氨基酸类的化合物才能获得锡镍合金，例如不加蛋氨酸，镀层几乎全是锡，硬度和内应力也很低，镀层粗糙。尽管焦磷酸盐是主络合剂，但对合金成分几乎没有什么影响。研究合金电镀的极化曲线表明，在焦磷酸盐镀液中加入蛋氨酸时镍的极化曲线向正方向移动，这样就有利于同锡发生共沉积。 3．pH值的影响 pH值对合金成分和镀层性能的影响是不相同的。当pH值<7镍与锡难以共析，只有锡优先析出，镀层粗糙；pH值>9以上镍离子也难以还原。镀液的pH值宜在8～9之间，这时镀层硬度为HV500。这种镀液缓冲性好，pH值相当稳定。 4．电流密度的影响 在无搅拌下，电流密度高时镀层粗糙且呈暗灰色；随电流密度升高锡含量降低，但通过搅拌可提高镀层中的锡含量，这是由于锡离子比镍离子优先析出，通过搅拌使阴极附近的锡离子得到迅速补充之故。 5．温度的影响 温度对镀液和镀层的影响均很小，当温度低时镍稍增加，在较高温度下锡含量稍增加。(三)装饰性黑色锡镍合金和黑锡镍铜合金 以枪黑色为代表的黑色合金镀层主要是黑锡镍或黑锡镍铜，改变Sn、Ni、Cu二元或三元合金元素浓度摩尔比，例如Sn：Ni：Cu=(0．5～1．5)mol：(0．5～1．5)mol：(0．01～0．1)mol，加入发黑剂含硫含氮化合物如巯基丙氨酸、均胱氨酸、含硫氨基酸等，能得到似黑非黑，发出幽幽冷光的黑珍珠、枪黑色等。在合金中少量铜的界人使色调更迷人，硬度也更高(HV=500MPa～700MPa)。这种黑色调深受人们喜爱，广泛用于日用五金、自行车、灯具、首饰等装饰。 1．电镀黑锡镍(枪黑色)工艺规范 配方l焦磷酸盐镀光亮黑锡镍合金 焦磷酸钾(K4P207)200g／L一250g／L 温度40℃～45℃ 枪黑色电镀A盐20g／L～30g／L 阴极电流密度0．1A／dm2—2A／dm2 枪黑色电镀B剂20mL／L～40mL／L 阳极石墨 枪黑色稳定剂0．2mL／L一0．4ml/L 电镀时间lmin一2min pH值(用醋酸或氢氧化钾调)8．5～9．5 注：枪黑色电镀A盐、8剂，稳定剂，武汉风帆电镀技术有限公司研制。 配方2氰化物镀枪色 枪黑盐SN-145g／L～60g／L 电压2．5V～3．5V 氰化钠45g／L～60g／L 阳极不锈钢 温度68℃～73℃ 时间2min～3min 注：SN-1、SN-2调整剂，广州电器科学研究院金属防护研究所研制。 (1)配制方法(以配方1为例)。用总体积1／2的水溶解焦磷酸钾，加热至50℃充分搅拌。将A盐在搅拌下慢慢加入焦磷酸钾液中直至完全溶解。将溶液稀至总体积，在40％～50％下，加活性炭1g／L，搅拌后静置24h过滤。在搅拌下加入B剂，电解数小时即可试镀。 (2)注意事项。 ①定期分析焦磷酸盐，按通过的电量补加A盐和8剂，每1000A·h消耗A盐补加剂4kg，B剂2kg，可镀800m2镀件。 ②欲得光亮均匀的黑色，首先底层光亮镍必须很平滑光亮。 ③pH值不得低于8．5，防止焦磷酸盐水解；pH值也不宜高于9．5，防止镍层钝化影响结合力。 ④镀后要钝化(Cr03，50g／L温度20℃～30℃)。 (3)常见故障及纠正方法(见表4—3—9)。 表4—3—9电镀黑锡镍合金故障及纠正方法  2．电镀珍珠镍工艺规范(见表4—3—10) 表4—3—10电镀珍珠镍工艺规范  相关阅读：电镀铅锡合金 可焊性锡铅、锡铈合金 电镀锡钴合金 电镀锡钴锌合金 电镀锡锌合金 |
