电镀合金

    电镀合金概述电镀合金与电镀单金属始于19世纪30年代，最早得到的是贵金属合金（如金、银合金）镀层和黄铜（Cu一Zn）镀层。

    到19世纪末20世纪初，电钱合金才逐渐由手工艺发展为工业生产，与此同时人们对合金电沉积理论及合金镀层的结构性质进行了深人的研究。随着现代工业和科学技术的发展，对材料表面的性能提出了种种新的要求。而现有的单金属镀层已远远不能满足新的要求。不同金属组成的合金镀层可以得到各种特殊的表面性能，能够满足单金属镀层无法达到的要求，而且单金属电铰种是有限的，而合金镀种从理论上讲可以认为是无限的，可供选择的范围非常广泛，因而合金电渡有了飞快的发展，为电镀工业的发展开辟了一条宽阔的道路。

    第五代双脉冲电源电镀合金是利用电化学方法使两种或两种以上的金属包括非金属）共沉积的过程。目前，在生产上已经广泛使用的是二元合金镀层和一些三元合金镀层。常用的合金镀层都具有某些特殊的物理一机械性能和化学性能，如较好的耐腐蚀性能、较高的硬度、更美丽的外观、较高的耐磨性和耐高沮性、优良的弹性和较好的钎焊性等。因此，它们被广泛地用作防护一装饰镀层和具有特殊作用的功能镀层。例如，含锌量在20%一25%（质量百分数。以下同）的S。一Zn合金镀层具有很高的耐蚀性和良好的装饰性。适宜作热带气候条件下的防护镀层；含Sn 6%一20%的Pb一Sn合金镀层用作滑动轴承的减摩镀层，含Sn 60%一65%的Sn一Pb合金镀层用作印制板的抗蚀和焊接镀层；含Co量达80%左右的Co一Ni和Co一合金镀层具有良好的磁性能，广泛用于计算机和磁记录仪的记忆性元件上；含7%一9%的Cr一Ni合金镀层具有很好的耐高温性能，可作为在600℃一800℃气体介质中工作零件的防护镀层；在钢上电镀含Zn 30%的Cu一Zn合金可提高钢件与橡胶结合的牢度。

    电镀法制备的合金与热熔法相比，具有如下特点电镀法的温度远低于热熔法。所用设备、工艺和操作都比较简单电镀法能使熔点相差悬殊的两种金属（如Sn与Ni）很容易形成合金（Sn一Ni合金电镀法可以获得热熔法难以制取的，性能优良的非晶态合金，例如Ni一P,Ni一B,Ni一w一P等一些金属如W,Mo是很难从水溶液中单独电沉积的，而P,B等非金属是不能单独从水溶液中电沉积出来的，但在有Ni存在的情况下，则很容易以合金形式电沉积电镀法得到的合金比一般热熔法得到的合金硬度更高、耐磨性更好。

    合金的电沉积过程比单金属沉积复杂得多，镀液的组成、温度及电流密度等工艺条件对合金的组成有很大的影响，同时也影响到它们的组织结构和性能。这就使得电沉积合金的金相组织，往往与同一组成的热熔合金不一样。有时这种差异还相当突出。而且在不同工艺条件下电沉积出的同一组成的合金，其金相组织也有可能不同。这是因为在远低于金属熔点的沮度（在100℃以下）下，电沉积形成的合金，通常都是处于非平衡状态。例如，在电沉积的Sn一Ni合金中，可以观察到在热熔合金中并不存在的金属间化合物NiSn;在电沉积一Pb合金时，能够形成含Pb量达12%的固溶体，而在热熔法制备的Cu一Pb中，500℃下Pb在Cu中的溶解度仅为由于电沉积合金的金相组织与平衡状态下的合金不同，使得它们的许多性质产生差异。因此，不能简单地用热熔合金的金相图来判断电沉积合金的金相结构和性质。

    在电镀合金的过程中，镀液中各组分的浓度及工艺条件均需严格控制，任何一个因素的变化都会引起镀层合金成分的变化，从而影响镀层的性能。因此，电沉积合金镀层的研究与应用要比电沉积单金属的复杂得多，也困难得多，只有那些镀层成分受工艺因素变化影响不大的合金镀种，或者是镀层成分虽有变化，但镀层性能变化不大的镀种，才有可能获得实际应用。所以，尽管研究过的合金镀种很多，但真正能够用于生产的并不太多。