氰化物电镀锡锌合金工艺

采用氰化物镀液电镀锡锌合金成分稳定，镀液分散能力好，容易维护。采用合金阳极时，为防止二价锡的增加和危害，阳极要像碱性镀锡那样，保持半钝化状态。

（1）合金镀液的组成和工艺条件（见表1-37）

                                                                    表1-37 氰化物锡锌合金镀液组成和工艺条件

（2）镀液中各成分作用及工艺条件的影响

    ①主盐 通常使用锡酸钾或锡酸钠提供Sn^4＋，用氰化锌或氧化锌提供Zn²⁺。由于镀液中的锡比锌难以沉积，所以镀液中Sn⁴⁺的含量必须远大于Zn²⁺的含量。随镀液中Sn^4＋ 含量增加，镀层中锡含量上升。
    在镀液中，锡以SnO^2-₃或Sn(OH)^2-₆的形式存在；锌以ZnO^2-₂或Zn(OH)^2-₄及Zn(CN)^2-₄的形式存在。在共沉积反应中，阴极反应为：

                SnO^2-₃+3H₂O+4e═════SN+6OH^-

                SnO^2-₂+2H₂O+2e═════ZN+4OH^-

                       Zn(CN)^2-₄+2e═════ZN+4CH^-

    阴极上是络合离子SnO^2-₃、ZnO^2-₂直接放电，ZnO^2-₂和Zn(CN)^2-₄之间存在如下转化平衡关系，Zn(CN)^2-₄＋4H₂O═════ZnO^2-₂+4CN^-+2H₂O镀液中含四价锡的量与镀层含量的关系（见图1-50）

    ②游离氢氧化钾（钠）随着镀液中氢氧化钾（钠）含量的增加，镀层含锌量增加。当氢氧化钠含量过低（7.5～8g／L）时，镀层含锌量随氢氧化钾（钠）含量的增加，而锌迅速增加；当氢氧化钾（钠）含量过高时，亦有同样趋势。只有当氢氧化钠含量在8~12g／L范围内变化时，镀层含锌量比较稳定。此时，含锌量大致在25％

（质量）左右。
    ③游离氰化钾（钠）CN^-是Zn^2＋的络合剂，因此氰化物含量过低时，使锌沉积时的阴极极化降低，并降低分散能力和覆盖能力（深镀能力），使镀层组成有一定影响。由于镀液组成对镀层有较大影响，为了得到一定组成的合金镀层，就必须经常调整镀液。在正常情况下，镀液中的锡和锌的含量每周调整一次即可；氰化物和氢氧化物最好每天进行分析。

    ④温度 随着镀液温度的升高，镀层锡含量增加，这是由于锡的析出电位随温度升高而变正，并且阴极电流效率也有所上升。镀液温度不宜过高，超过70℃就会剧烈分解，重污染环境，如果温度过低，则电流效率下降很多，温度最好控制在65℃左右为好。

    ⑤阴极电流密度 随着电流密度的提高，镀层锌含量减少。对于碱性氰化物来说，电流密度对镀层成分含量的影响较小，但也必须注意尽量严格控制。

    ⑥镀液的分散能力 合金镀液的分散能力，应包括镀层厚度的均匀性和合金组成两部分内容。该镀液在使用电流密度范围内，具有较高的分散能力。对于多数电镀部件来说，电镀锡锌合金能够保证镀层厚度和组成的均匀性，无需辅助阳极，但对于有深孔的部件，则内孔镀层锌含量下降，耐蚀性降低，这时应加象形阳极。

（3）氰化物镀液使用的阳极

    电镀中很容易忽视阳极的作用，但它对镀液组成及镀层质量有较大影响，特别在使用合金阳极时，必须保持合金中的两种组分均匀溶解。锡锌合金阳极可采用与镀层相同组成的锡合金阳极，如有得到锌含量为25％的锡锌合金镀层，可采用含锌量为25％的锡锌合金，铸成椭圆形或圆柱形。

    在氰化物镀液中，最重要的是在阳极表面生成的阳极膜，使锡以Sn^4＋的形式溶解。通常需要预处理，先将阳极浸在镀液中，然后阳极带电下槽，电解一段时间，电解的槽电压比正常电压高2V左右，这样就可在阳极上形成一层阳极膜。在表面成膜后，阳极外观有显著变化，变成暗绿色或暗褐色等。当阳极使用时间较长时，其膜消失变为黑色，成为残渣进入溶液，它会降低镀层质量。这就需要取出阳极，去掉残渣，然后按上述方法进行处理后再用。电镀过程中，阳极逐渐变小，应及时更换。一般要求阳极面积为阴极面积的1.5～2.0倍。

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