1．简单原理 SnCl2+2K4P207→K6[Sn(P207)2]+2KCl NiCl2+2K4P207→K6[Ni(P207)2]+2KCl (1)阴极过程电解时，络合物离解： K6[Sn(P207)2]→6K++[Sn(P207)2]6- K6[-Ni(Pz07)2]→6K++[-Ni(P207)2]6- 进一步吸收电子，析出金属： [Sn(P207)2]6-+2e→sn+2(P207)4- [Ni(P207)2]6-+2e→Ni+2(P207)4- 水也被离解放出氢气： 2H2O+2e→20H-+H2↑ (2)阳极过程 电解时，镍板溶解生成镍离子： Ni-2e→Ni2+ 进而与溶液中的焦磷酸根络合： Ni2++2(P207)4-→[Ni(P207)2]6- 阳极并有少量氧气析出： 40H--4e→2H20+02↑ 2．镀液成分与工作条件 焦磷酸盐镀枪色的溶液成分与工作条件见表8—2。 表8-2焦磷酸盐镀枪色的溶液成分与工作条件
3．镀液配制 ①把计算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用热水溶解。 ②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断搅拌下慢慢加至焦磷酸钾溶液中，再搅拌l5min左右，若有混浊，还要继续加温搅拌直至全部澄清。 ③加入计算量的氨基酸，氨基酸用水溶解时要加一点氢氧化钠。 ④将计算量的氨水加入。加水至所需容积，搅拌均匀。 ⑤测量并调整pH至7.5～9，加温至45～55℃，边电解边试镀。 4.镀液成分与工作条件的影响 (1)镀液成分的影响 ①氯化亚锡 是提供锡离子的盐类。本镀液是二价锡离子，与焦磷酸钾生成焦磷酸亚锡络盐，以[Sn(P207)2]6-形式存在，不能用四价锡如锡酸钠代替。为防止二价锡被氧化成四价锡，镀液中不允许加入双氧水一类的氧化剂。同理，镀液不允许空气搅拌而只能采用阴极移动。 ②氯化镍 提供镍离子的盐类。它也是以焦磷酸镍络盐[Ni(P207)2]6-形式存在的。镀液中镍离子含量增加能稍增加镀层中的镍含量。氯离子则有利于促使镍阳极活化和溶解。 ③焦磷酸钾 它是锡离子和镍离子的络合剂。保持一定量的游离焦磷酸根离子有助于结晶细致、提高分散能力及促进阳极溶解。焦磷酸钾含量偏低时，镀液变浑，镀层粗糙且枪色色泽不匀；焦磷酸钾含量偏高时，溶液黏度增大，带出损耗增加并增加了清洗的难度，只有用提高镀液温度来缓解，所以以250g／L为最高含量。 ④氨水 加入氨水可降低镀层内应力并使镀层色泽均匀。从实验得知，当氨水含量在7ml／L时其内应力接近0。可见氨水对消除内应力作用很大。 氨水易挥发，镀液又在50℃温度下操作，宜定时定量补充。也可用有机胺代替，如乙二胺。 ⑤氨基酸它是添加剂。能促使锡镍以合金形态共沉积，对枪色色泽有决定性作用，氨基酸是总称，对枪色电镀来说，可分成不含硫氨基酸与含硫氨基酸。 常用氨基酸有甘氨酸、蛋氨酸与胱氨酸。甘氨酸又名氨基乙酸，它不含硫，不会起发黑作用，其功能在于使结晶细致与提高深镀能力。 蛋氨酸与胱氨酸是含硫氨基酸，它除有氨基酸基本功能外，还有发黑作用，其含量多少会决定锡镍镀层黑度的深浅。在焦磷酸盐镀液中，应用蛋氨酸较佳。 ⑥主盐的调控与附加剂 根据实践，氯化镍与氯化亚锡在溶液中含量之比为2：1时，分散力最好，锡过量分散力下降。在这个比例中，耐磨性与抗变色能力也提高到最佳范围。 镀液中可加入一些辅助络合剂使镀液更稳定，镀层质量更好，如柠檬酸盐、酒石酸盐及三乙醇胺等，适量加入可使枪色镀液阴极电流密度适用范围大为扩大。 亚锡稳定剂是防止亚锡氧化成四价锡的附加剂。作为亚锡稳定剂的有对苯二酚、邻苯三酚、酚磺酸盐及抗坏血酸等。 铜盐在焦磷酸盐锡镍镀液中原本是杂质离子，但当铜盐含量低至2.5g／L以下时却起到增黑作用，且光亮度比原来好。这样二元枪色就成为锡镍铜三元枪色合金。铜离子控制在0.5～2g／L时效果最好。 锡镍离子含量在适当范围内变动并不影响枪色镀层色泽，但最好通过化验，控制金属离子含量在工艺范围内。 (2)工作条件的影响 ①pH镀液pH变化影响色泽。pH偏低，光亮好但黑色淡，焦磷酸盐易水解；若pH偏高，亮度差色泽深，黑色色泽不均匀。根据实验，当pH在9时，内应力降至0。 ②温度 镀液温度的选择在于提高各组分溶解度，降低镀液黏度，使镀层色泽均匀，分散能力和覆盖能力提高，电流效率也提高，镀液温度以50℃为佳。若在室温电镀，枪色偏深褐色且不匀，深镀能力明显下降；温度升至70℃以上时，二价锡易被氧化，光亮度下降，镀出淡黑褐色不均匀镀层。 ③阴极电流密度虽然允许阴极电流密度在较宽范围内变动，但因是合金镀层，电流密度大小会影响合金的含量比例，进而影响色泽。在阴极电流密度偏低时，会出现不均匀的蓝紫色镀层；若电流密度偏高，则镀层近似于色泽差的黑镍，时间稍长，变成灰黑粉末状沉积。一般以0.5～1.5A／dm2为宜。 ④电镀时间 以l～3min为宜，最多勿超过5min。 ⑤阳极可用镍板或锡板，也可用石墨板作不溶性阳极。锡板溶解性差，用镍板作阳极，用二氯化锡补充锡离子的方法较好。 5．镀液的维护与杂质的影响 (1)镀液的维护 ①每次电镀前要测量镀液的温度、pH，注意控制电流密度与时间。 ②在电镀过程中，锡量不断消耗，每次电镀前要适量补充氯化亚锡(与焦磷酸钾络合后加入)，或定期补充，使锡镍比例稳定在一定范围内。 ③镀液每周分析1～2次，对金属盐及焦磷酸钾含量要及时调整。每月过滤一次，过滤前加入l～2g／L活性炭，吸附有机分解产物。镀液中若有重金属杂质干扰，会造成色泽不匀，可加0.5～1g／L锌粉置换除去。 (2)杂质的影响 ①铜离子的影响镀液易受铜离子干扰，铜离子0．29／L以上时，镀层灰黑发脆，电流密度低处甚至产生黑色条纹，可用锌粉处理或小电流电解。 ②铅离子的影响铅离子是有害的重金属杂质。极少量的铅，哪怕只有0．19／L足可使光亮范围变狭，光亮度下降。处理方法与处理铜杂质相似，可一起处理掉。 ③氰根的影响 氰根带人可能性较小。即使少量带人对镀层影响不大，严重过量才会使镀层色泽不均匀，可小电流电解除去。④铬酸根、硝酸根的影响 这些有氧化作用的杂质的带入，会将镀液中的二价锡氧化成四价锡，造成金属离子间比例失调，降低Y-价锡的含量，甚至使小电流处没有镀层。可用小电流电解除去，另一方法是加入还原剂亚硫酸钠，也能消除故障。 6.常见故障及处理方法 焦磷酸盐镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法见表1。 表1 焦磷酸盐镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法
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