电镀锡镍合金
锡镍合金镀层为不易变色的粉色略带黑色镀层，具有优良的耐腐蚀性能，因而适合于在自行车、汽车、电子等产品上应用。合金成分可由亮蓝白色、略带黑色的粉色变为亮黑色，且色泽均匀。可作为装饰镀层替代传统的铜镍铬体系，也可作为功能镀层。含锡65%-72%的锡镍合金组织为单一中间相NiSn。NiSn相为热平衡状态图上不存在的准稳定相。镀层硬度高（HV600以上）、耐磨性好、耐氧化变色、耐化学腐蚀、耐大气腐蚀，优于单层镍、锡层。 在锌铜、镍铁、铜锡或光亮铜镍上镀上薄层的锡镍合金可代替装饰镀铬。该合金具有良好的可焊性，可用作磷青铜弹簧板、保险丝帽和接线端子以及印刷电路板的导电和钎焊涂层。
氟酸镀液自1951年开发以来，作为专用镀液得到广泛的应用。该镀液分散性好，沉积速度快，镀液成分的变化对合金成分影响不大，可得到成分为Sn：Ni=65：35的合金。但该镀液氟含量高，对环境污染严重。高氟酸镀液对电镀设备腐蚀严重，不能使用一般的过滤器和转鼓。由于镀液温度高、能耗大、酸雾挥发、劳动条件差等缺陷，现在大部分被焦磷酸盐镀液所取代。
（一）氟化镀锡镍合金工艺规范（表4-3-7）
表4-3-7 氟化镀锡镍合金工艺规范
表4-3-7镀出的锡镍合金含锡量约为65％，镀层呈白色，略带粉红色。
氟离子对锡离子是络合剂，而镍是以简单的水合离子状态存在的，因此，可通过改变氟化物浓度来调整锡合金的成分。配制新镀液时，加入50g/L的氯化铵，可使镀层拉应力变为压应力，提高镀层的耐蚀性，以后无需另加添加。pH值可用氨水或盐酸调节。由于锡阳极在不通电时会变成海绵状，所以一般不使用锡阳极，只挂镍板作阳极。
（二）其他类型的锡镍合金电镀液
为了克服氟化物镀液的缺点，先后开发了焦磷酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、EDTA钠盐及氯化物镀液，其中焦磷酸盐镀液应用最为广泛。这几种镀液的工艺规范列于表4-3-8。下面以焦磷酸盐镀液为例，介绍主要成分及工艺参数对镀层的影响。
表4-3-8 其他类型锡镍合金电镀工艺规范
1、镀液中金属浓度比的影响
金属离子浓度的变化对合金成分影响不大，当镀液中锡离子占总浓度20%（摩尔比）时，合金硬度值最高。当镀液中锡浓度占总浓度30%～50%时，镀层内应力最大，这是由于NiSn准稳定相的形成所致。当锡含量占总浓度30%～50%时，镀层晶体细小，锡含量较低时，镀层表面有小结节，浓度过高，镀层晶体也变粗大。
2. 焦磷酸盐作为络合剂的作用
在焦磷酸盐镀液中只添加氨基酸化合物即可得到锡镍合金。如不添加蛋氨酸，镀层几乎全为锡，硬度和内应力也较低，镀层粗糙。焦磷酸盐虽然是主要的络合剂，但对合金成分几乎没有影响。对合金电镀极化曲线的研究表明，在焦磷酸盐镀液中加入蛋氨酸后，镍的极化曲线向正方向移动，有利于与锡共沉积。
3. pH值的影响
pH值对合金成分及镀层性能的影响是不同的，当pH值在9以上时，镍离子也较难还原，镀液pH值应在8~9之间，此时镀层硬度为HV500，这种镀液具有良好的缓冲性能和相当稳定的pH值。
4. 电流密度的影响
不搅拌时，电流密度较高时镀层粗糙，呈深灰色；随着电流密度的增加，镀层中锡含量降低，但通过搅拌可以提高镀层中锡含量，这是因为锡离子比镍离子优先析出，搅拌可以使靠近阴极的锡离子得到快速补充。
5.温度的影响
温度对镀液和镀层的影响都不大，温度较低时镍含量略有增加，温度较高时锡含量略有增加。（三）装饰性黑色锡镍合金和黑色锡镍铜合金
以枪黑为代表的黑色合金镀层主要有黑锡镍或黑锡镍铜。通过改变Sn、Ni、Cu二元或三元合金元素的摩尔比，例如Sn：Ni：Cu=（0.5-1.5）mol：（0.5-1.5）mol：（0.01-0.1）mol，添加含硫、氮化合物的发黑剂如巯基丙氨酸、半胱氨酸、含硫氨基酸等，可得到不黑却发出淡淡冷光的黑珍珠、枪黑色。合金中少量的铜，使颜色更加迷人，硬度也更高（HV=～）。这种黑色调深受人们的喜爱，广泛应用于日用五金、自行车、灯具、珠宝等装饰。
1.黑锡镍（枪黑）电镀工艺规范
1 焦磷酸盐镀亮黑色锡镍合金
焦磷酸钾（） 200g/L-250g/L 温度40℃～45℃
枪黑色电镀盐A 20g/L~30g/L 阴极电流密度0.1A/dm2-2A/dm2
枪黑色电镀液B 20mL/L~40mL/L 阳极石墨
枪黑色稳定剂 0.2mL/L-0.4ml/L 电镀时间 1min-2min
pH值（用醋酸或氢氧化钾调节）8.5～9.5
注：枪黑电镀盐A、剂8、稳定剂，由武汉风帆电镀技术有限公司研制。
配方2 氰化物电镀枪色
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型调压器由广州电力科学研究院金属保护研究所研制。
（1）配制方法（以配方1为例）。将焦磷酸钾溶解于总体积1/2的水中，加热至50℃，充分搅拌。搅拌下将盐A缓慢加入焦磷酸钾溶液中，直至完全溶解。将溶液稀释至总体积，按40%～50%加入1g/L活性炭，搅拌，静置24小时过滤。搅拌下加入B剂，电解数小时后试镀。
（2）注意事项：
①定期分析焦磷酸盐，根据通电量添加A盐及8剂，每1000A·h耗A盐补充剂4kg、B剂2kg，可镀零件800m2。
②要获得明亮均匀的黑色，亮镍底层必须非常光滑、明亮。
③pH值不应低于8.5，防止焦磷酸盐水解；pH值不应高于9.5，防止镍层钝化，影响结合强度。
④镀后需进行钝化（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 黑色锡镍合金电镀故障及纠正方法
2.珍珠镍电镀工艺规范（见表4-3-10）
表4-3-10 电镀珍珠镍工艺规范
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