摘 要: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(jìn)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(yīng)用及發(fā)展,并討論了合金鍍層的最新發(fā)展。
關(guān) 鍵 詞:電沉積;合金;非晶態(tài);納米材料
中圖分類號(hào):TQ153.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
從18世紀(jì)40年代開始,就陸續(xù)發(fā)表了有關(guān)電鍍合金方面的文獻(xiàn)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(xué)技術(shù)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(diǎn)。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(yīng)用越來(lái)越受到人們的重視。因此,目前已被廣泛用在國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防的各個(gè)領(lǐng)域中,并得到了迅速的應(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為60 左右,它在電子器件和印制板上得到廣泛的應(yīng)用,鍍液多采用含氟化合物。從環(huán)保考慮,已經(jīng)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(jiǎn)單,維護(hù)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(kuò)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(guó)家已經(jīng)開始大量降低使用含鉛化合物。從環(huán)保考慮研究無(wú)氟無(wú)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(jiǎn)述如下:
錫一銅合金 錫一銅合金作為代替無(wú)鉛焊料早已被人們所知,當(dāng)其組成含銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7 的銅一錫合金時(shí)具有低共熔點(diǎn),并具有良好的可焊性,且不會(huì)變色。
錫一鉍合金 鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57 的合金具有低共熔點(diǎn),與錫一鉛合金相比有較高的熔點(diǎn)。以鉍代鉛的主要問(wèn)題是含鉍量較高(鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57 )時(shí),才能接近低共熔點(diǎn)。但鉍含量高以后,合金的應(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 ~ 4 。研究表明含銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
3.5 錫一銀合金熔點(diǎn)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(diǎn),并隨銀含量增加,可焊性降低。
錫一銦合金 它作為低熔點(diǎn)可焊性合金已用了多年,合金中銦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在9 ~83 之間。其主要缺點(diǎn)是合金中銦含量高,成本貴。
錫一鋅合金 該合金的主要缺點(diǎn)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(guò)高,一般質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.8 ~3 范圍內(nèi),因?yàn)殇\的加入會(huì)降低合金的接觸特性。幾種可焊性合金特性比較,見(jiàn)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(diǎn)相對(duì)比較多。但必須注意,一般在選擇確定工藝時(shí)還是要通過(guò)實(shí)踐的,并根據(jù)產(chǎn)品特性要求和產(chǎn)品價(jià)格來(lái)進(jìn)行認(rèn)真選擇。











