[发明专利]一种锌锡合金电镀方法

说明书

技术领域

本发明属于电镀工艺领域，具体涉及一种锌锡合金电镀方法。

背景技术

电镀锌锡合金已经广泛用作钢铁、铜、镍等金属的防腐保护层。在一般大气条件下，与单纯的锌镀层相比，锡-锌合金镀层的耐蚀性比锌镀层有显著的提高，这是由于锡-锌合金镀层中含有锡，它对锌受到腐蚀而溶解具有抑制作用，使合金镀层不易产生点蚀，虽然锡的加入具有抑制锌受到腐蚀的效果，目前，锌锡电镀镀层的锡质量分数一般为60%~85%左右，但锡加入的含量高于70%会导致镀件表面显白雾状，没有光亮性，而低于一定比例会导致耐蚀性下降，另外由金属的标准电极电位可知，Sn²⁺的标准电极电位等于-0.14V，锌的标准电极电位等于-0.763V，两者相差较大，要获得锡锌共沉积层，要将两者的沉积电位拉近，而在镀液配制过程中，由于含有Sn²⁺，渡液中的Sn²⁺容易氧化成Sn⁴⁺导致镀液漫混浊，影响镀液质量，增加后期操作工序。以上的锌锡合金电镀工艺中存在的问题严重阻碍了该方法的发展，因此，亟需开发一种能够在电镀过程中保持镀液稳定性，简化操作工序，保证镀层结晶细致及具有良好的耐蚀性和光亮度的锌锡合金电镀方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种锌锡合金电镀方法，利用该方法的电镀液及电镀条件获得的锌锡合金镀层结晶细致，无空隙，耐腐蚀性好。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种锌锡合金电镀方法，所述的电镀方法的工艺流程如下：2次热脱脂、2次水洗、酸解(阴极)、水洗、酸洗（30%盐酸）、2次水洗、碱性电解除油(阳极)、2次水洗、活化(5～10%盐酸)、2次水洗、电镀；

其中，电镀环节的工艺条件为：

镀浴温度：20～35℃；

阴极与阳极面积比为1：1 ；

电流密度（A/dm2）：1.5～5.0；

电压（V）：5～15；

电流效率：70%；

pH：6～7；

过滤：采用5～10μm滤芯连续过滤，至少循环1～2次

镀液搅拌速度：阴极移动，速度为150～200m/min

所述的电镀方法的工艺流程还包括2次水洗、钝化、2次水洗、封闭、气吹、烘干。

所述电镀液的组成如下：

水溶性亚锡盐                   5～50g/L

水溶性锌盐                     0.2～80g/L  

络合剂                         75～150g/L

光亮剂                         0.1～1g/L

聚甘油                         50～200g/L

极化型光亮剂                   0.5～2g/L

稳定剂                         1～5g/L

两性表面活性剂                 0.3～15g/L

脂肪胺聚合物                   0.5～10g/L

所述的络合剂为羟基羧酸及其钠、钾、铵盐。

所述的络合物为羟基羧酸及其钠、钾、铵盐可为酒石酸、苹果酸、柠檬酸、葡萄糖酸、酒石酸钠、苹果酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钾、苹果酸钾、柠檬酸钾、葡萄糖酸钾、酒石酸铵、苹果酸铵、柠檬酸铵、葡萄糖酸铵中的任一种。

所述的光亮剂为芳香羰基化合物。

所述的光亮剂为邻氯苯甲醛、3，4-二甲氧基苯甲醛、肉桂酸、芐叉丙酮、香豆素、4-甲氧基苯甲醛，3-甲氧基-4-羟基苯甲醛中的任一种。

所述的极化型光亮剂为季铵聚合物。

所述的季铵聚合物可为1.3亚脲基季铵聚合物。

所述的季铵聚合物的制备技术：

在装有回流冷凝器，温度计和搅拌器的长颈烧瓶中加入15.0克的N,N-双[3-(二甲基氨基)丙基]尿素，8.3克1,4-二氯丙烷和23.3克水，搅拌，加热回流，使反应充分完全，回流4～5小时，把反应产物的液体冷却至室温，得到所需产物的水溶液。      

所述的稳定剂可为抗坏血酸、间苯二酚、乙醇酸、乳酸。

所述的表面活性剂可为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及两面表面活性剂中至少一种，其中两面表面活性剂为咪唑啉、甜菜碱、丙氨酸、甘氨酸和酸胺中的一种。