合金電鍍

00879

合金電鍍
前言
合金電鍍(ALLOY Plating) 的目的是得到較好的物理性質，較優的耐腐蝕性。美觀性、磁性等、他能做熱處裡，他能取代昂貴的金屬，例如錫鎳合金可代替金鍍層在電子應用。鎳磷，鎳鈷合金的磁性薄膜應用在電腦記憶體。鎳鐵合金取代昂貴純鎳鍍層。鈷鎢合金鍍層改進鉻在高溫下的硬度。合金鍍層較難控制，須要更高的技數和經驗。
12.1合金電鍍的原理
兩種金屬要同時電鍍沉積必須電位很接近而且其中之金屬能單獨被沉積出來。若兩種金屬電位相差太多，可以用錯合劑 (complexing agents)使電未拉近，例如黃銅電的鋅和銅電位相差甚多，加上錯合劑氰化鈉就使銅。鋅之電位很接近，一般來說電位相差在200mV就能共同沈積(code-posit)。影響合金電鍍的因素有
(1) 電流密度：電流密度增加，卑金屬含量會增多。
(2) 攪拌：增加貴金屬成份。
(3) 溫度：溫度提高，貴金屬成份增加。
(4) pH值：改變鍍層物理性質。
(5) 浴組成：直接影響鍍層成份。
12.2 合金電鍍浴中金屬離子的補充
合金電鍍浴中金屬離子的補充可用下列方法：
(1) 用合金做陽極。
(2) 用化學藥品補充,陽極用不反應陽極(Inert anodes)
(3) 化學藥品補充一種金另一種金屬用金屬陽極,
(4) 用不同金屬陽極分別掛在同一陽極棒上
(5) 用不同金屬陽極分別掛在不同之陽極棒上
(6) 交替使用不同的金屬陽極
12.3 黃銅電鍍(Brass Plating)
黃銅電鍍的用途主藥用在裝飾性,潤滑性及橡交附卓性的零件上.
其鍍浴配方組成如下:
黃色,70~80%銅之黃銅鍍浴配方:
氰化銅 Copper Cyanide 32g/l
氰化鋅 Zinc Cyanide 10g/l 碳酸鈉 Sodium Carbonate 7.5g/l
氨 Ammonia 2.5-5ml/l
pH 10-10.2 氰化鈉 Sodium Cyanide 50g/l
溫度 25-35C
電流密度 2.2A/dm^2
陽極 鍍層同成份
鍍鉻中之氰化鈉控制鍍層合金成份及顏色,氨增加鋅含量,碳酸鈉做 pH 之緩衝劑。
12.4 青銅電鍍
    青銅電鍍除了裝飾性用途外在工乘上如軸承.及熱處理防止氮化(Nitriding) 上都被應用.有時也被用於鎳.銀的代用品上.其鍍浴組成如下:
氰化銅 Copper Cyanide 30g/l
錫酸鉀 Potassium stannate 10g/l 氰化鉀 Potassium Cyanide 67.5g/l
氫氧化鉀 Potassium Hydroxide 11.3g/l
酒石酸鹽 Rochelle Salts 45g/l
溫度 145-160F
電流密度 1-100A/ft^2
陽極 銅
12.5 鎳鐵合金電鍍(Nickel-Iron Plating)
鎳鐵合金鍍鉻組成如下:
硫酸鎳 Nickel Sulfate 37.5-225g/l
綠化鎳 Nickel Sulfate 75-225g/l
硼酸 Boric Acid 45-52.5g/l
硫酸鐵 Ferrous Sulfate 7.5-75g/l
pH 3-4
溫度 43-71C
電流密度 0.54-10.8A/dm^2
攪拌 空氣
添加劑 依指示
陽極 鎳鐵合金
12.6 錫鎳合金電鍍(Tin-Nickel Plating)　
其配方組成如下:
綠化亞錫 Stannous Chloride 49g/l
綠化鎳 Nickel Sulfate 300g/l
氟酸氨 Ammonium Bifluoride 56g/l
氫氧化銨 Ammonoium Hedroxide pH2-2.5
溫度 65-71
電流密度 100-300A/m^2
陽極 錫鎳合金或分離陽極
12.7 合金電鍍有關之期刊論文
(金屬表面技術雜誌)
編號 論文題目 期 頁
1 無氰黃銅電鍍 103 69
2 銅及其合金的化成處理 61 69
3 鋅及其合金的化成處理 61 75
4 高銅合金電鍍 72 49
5 青銅的電鍍 79 42
6 Fe-Cr-Ni合金的沉積 3 10
7 光澤錫鉛合金電鍍 11 23
8 裝飾Ni-Fe合金電鍍法 33 25
9 黃銅電鍍 35 12
10 Ni-Fe合金鍍膜的某些特性資料 75 67
12.7.1 黃銅專利資料
2181773 2870526 2856333 2668795 2700646
2730492 2734026 2817627 2838448 2916423
2891896 2989448 3440152 3111465 3018232
2684937 2678909 3014817 3492210 3661734
12.7.2 青銅及其他錫合金專利資料
(美國專利編號)
1970548 1970549 2528601 3440151 2793990
2854388 2886500 2900313 2900314 2900702
2675347 2926124 2609388 2093031 2825683
3663384 2079842 2198365 2435967 2436316
2468825 2530967 2600699 2739933
12.7.3 其他合金專利資料
(美國專利編號)
2511395 2854388 2658032 4634656 4634505
4626324 4640746 4040747 4640752 4643805
4645718 4615773 4615774 4617096 4617097
3420754 3268422 3064337 3547626 3342708
3067110 3616290 3525677 3385725 3271725
3332754