【簡介】
用電沉積法得到的合金鍍層具有很多優(yōu)異的特性,如良好的物理性能,優(yōu)異的抗蝕性,美麗的裝飾性、磁性,可焊性以及可進行熱處理或可代替昂貴的金屬等,主要綜述了電沉積合金鍍層的主要特性,應用及發(fā)展,并討論了合金鍍層的最新發(fā)展。
關 鍵 詞:電沉積;合金;非晶態(tài);納米材料
中圖分類號:TQ153.2
文獻標識碼:A
從18世紀40年代開始,就陸續(xù)發(fā)表了有關電鍍合金方面的文獻資料。最早得到的電鍍合金是貴金屬合金和銅一鋅合金。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學技術的迅速發(fā)展,由于電鍍合金鍍層具有許多單金屬不具備的優(yōu)特性等特點。例如:具有較高的硬度、耐磨性和致密性;較高的耐蝕性和耐高溫特性;良好的磁性和易釬焊性以及美麗的外觀等,電鍍合金的研究和應用越來越受到人們的重視。因此,目前已被廣泛用在國經濟和國防的各個領域中,并得到了迅速的應用和發(fā)展。
1 功能性合金的新發(fā)展
1.1 可焊性合金
最常用的可焊性鍍層是錫一鉛合金,錫的質量分數(shù)為60 左右,它在電子器件和印制板上得到廣泛的應用,鍍液多采用含氟化合物。從環(huán)保考慮,已經在研究和開始使用的代氟化合物,如氨基磺酸鹽鍍液和甲磺酸鹽鍍液等,成分簡單,維護容易,廢水處理可靠,并可在高電流密度下工作,適合高速電鍍。研究表明,加磺酸鹽鍍液的電鍍工藝綜合效果最好,已得到逐漸擴大使用。
可焊性錫一鉛合金中,鉛具有很大的毒性,歐洲共同體已確定在2004年1月1日停止使用含鉛化合物,日本及太平洋周邊國家已經開始大量降低使用含鉛化合物。從環(huán)保考慮研究無氟無鉛可焊性合金鍍層必行。比較有希望的合金有Sn—Cu、Sn—Bi、Sn—Ag、Sn—In和Sn—Zn等,分別簡述如下:
錫一銅合金 錫一銅合金作為代替無鉛焊料早已被人們所知,當其組成含銅質量分數(shù)為0.7 的銅一錫合金時具有低共熔點,并具有良好的可焊性,且不會變色。
錫一鉍合金 鉍的質量分數(shù)為57 的合金具有低共熔點,與錫一鉛合金相比有較高的熔點。以鉍代鉛的主要問題是含鉍量較高(鉍的質量分數(shù)為57 )時,才能接近低共熔點。但鉍含量高以后,合金的應力增大,脆性增加,可能出現(xiàn)裂紋。錫一銀合金 作為可焊性合金一般含銀的質量分數(shù)為2 ~ 4 。研究表明含銀的質量分數(shù)為
3.5 錫一銀合金熔點是221 C。
該合金一旦被氧化或被硫化后,很難被清除,特別在退火后。合金具有較高的熔點,并隨銀含量增加,可焊性降低。
錫一銦合金 它作為低熔點可焊性合金已用了多年,合金中銦的質量分數(shù)在9 ~83 之間。其主要缺點是合金中銦含量高,成本貴。
錫一鋅合金 該合金的主要缺點是鋅在銅基體上容易遷移,故不宜在銅基體上電鍍。另外,合金中含鋅量不易過高,一般質量分數(shù)在0.8 ~3 范圍內,因為鋅的加入會降低合金的接觸特性。幾種可焊性合金特性比較,見表1
根據(jù)以上可焊性合金的特性比較,錫一銅合金的綜合性能的優(yōu)點相對比較多。但必須注意,一般在選擇確定工藝時還是要通過實踐的,并根據(jù)產品特性要求和產品價格來進行認真選擇。