焦磷酸钾电镀锡钴合金（枪黑色）工艺研究(2)
锡钴合金在功能性电镀中应用广泛，如在电子科技领域中用作集成电路的耐磨层; 印刷线路板中用作抗刻蚀层等。传统工业上的枪黑色锡钴合金镀液体系主要有氟化物体系、有机膦酸酯类体系和焦磷酸盐体系［1～3］等。氟化物镀液有毒，在设备的文护和废液的处理等方面存在很多困难；而有机膦酸酯类镀液中获得的合金镀层应力高，容易产生裂纹［2］；焦磷酸盐体系镀液则无毒，无腐蚀，总金属浓度低，废水处理也较方便。近年来，随着对锡-钴合金产品需求量的增长，焦磷酸盐体系电镀锡-钴合金引起了广泛的关注。[4]
在一定的组成范围内，锡钴合金镀层的外观色泽酷似铬镀层，所以常用来作为代铬镀层。锡钴合金镀层色泽随含钴量变化而变化，当ωCo＜20%时镀层呈白色，当ωCo为20%～30%时呈近似铬镀层的青白色，当ωCo＞30%时镀层呈暗黑色。[5]
1.2 目的与内容
锡钴合金电镀工艺的主要特点:
a.镀层反射率比铬镀层略低。
b.若在黄铜上电镀5μm厚的锡钴合金镀层，其硬度为300～450HV，弯曲90°不起皮。但硬度和耐磨性比镀铬差。
c.镀层内应力较小，适合于作塑料制品的表面涂层。
d.镀层的抗变色性能较差，镀后往往需要进行钝化处理。
e.镀层无磁性。
f.镀层没有放射性，可以达到欧盟的新标准。
g.镀液常温操作（30℃），可以降低成本。
h.镀液无铅，无镍，无氰，所有络合剂可以生物降解，废水处理简单成本低。
i.镀液稳定，呈中强碱性，pH变化小，锡，钴金属离子不易分解沉淀。[6]
电镀锡钴合金镀层随着镀层中含钴量的增加,颜色会变深,当达到临界点时，即ωCo＞30%时，就成暗黑色镀层,而这次锡钴合金实验的目的就是准确找到达到临界点时添加剂添加量和工艺条件。[7]
1.3 主要技术要求
筛选合适的添加剂以及添加剂的添加量,确定合适的工艺要求,如温度、时间等对镀层的影响，以便达到以下要求：
a．镀层经钝化，提高耐蚀性，不易变色。
b．镀层呈枪黑色，均匀平整，覆盖能力较好。
c．镀液组成简单，方便文护。
1.4 锡钴合金电镀工艺的趋势
1.4.1 锡钴合金电镀工艺在国内的发展趋势
随着时代的发展以及科技的变革，单金属的镀层开始逐渐落伍，不能满足日常需求，合金镀层这项科技就为了满足各种复杂特性而生，其中锡钴合金镀层便是一种很好的代铬镀层的解决方案。锡钴合金镀层具有许多单金属镀层不具备的优异特性，例如：具有较高的硬度、耐磨性和致密性，耐腐蚀性，耐高温，易钎焊性以及美丽的外观等。因而，对电镀合金的研究和应用一直受到人们的关注，已得到了积极的效果。[8]
锡合金镀层是一种可焊性优良，易钎焊，化学稳定性较高，抗氧化能力较强，具有一定耐腐蚀能力的镀层，在电子、国防、机械、食品工业等领域被广泛应用。如各种罐头，铜质容器的防腐，机械的减磨、密封、精密螺纹的防松及氮化件的防渗处理等。[9