基于RSM-BBD的新型锡镍铜合金电镀添加剂的制备

作者：姚助; 刘定富^*

来源：表面技术, 2021, 50(02): 338-346.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.02.036

• 电镀
• 添加剂
• 锡镍铜合金
• 单因素
• 响应面
• 糖精钠
• 1.4丁炔二醇
• 硫脲

目的制备一种电镀锡镍铜合金添加剂,利用此种添加剂制得黑色、光亮并且综合性能良好的锡镍铜合金镀层。方法基础镀液组成为:33.28 g/L氯化镍,29.33 g/L氯化锡,5 g/L硫酸铜,265 g/L焦磷酸钾,6 g/L L-半胱氨酸,20 mL/L乙二胺,40 g/L柠檬酸三铵。工艺条件为:pH=8.5,温度40℃,电流密度1.3 A/dm2,电镀时间5 min。以此基础镀液为基础,在单因素试验的基础上,应用响应曲面法设计三因素(糖精钠、1.4-丁炔二醇和硫脲)三水平试验,以镀层60°光泽度为响应值,通过回归分析,得到了各个因素参数对响应值的影响规律,并且通过优化分析得到了电镀添加剂的最佳配方。利用百格刀、维氏硬度计对最佳配方制备的镀层的附着力、表面硬度进行分析,用交流阻抗法研究添加剂对锡镍铜合金镀层耐蚀性的影响,利用SEM、EDS对表面形貌及成分进行分析。结果经过响应面试验优选出的最佳添加剂配方为:0.4 g/L 1.4-丁炔二醇,3.5 g/L糖精钠,0.06 g/L硫脲。采用该添加剂配方,在上述基础镀液及工艺条件下,可获得镀层表面平整、光亮的枪黑色试片。该镀层的60°光泽度达到200 GU,附着力的ISO等级为1,ASTM等级为4B,维氏硬度为280.56HV1.0。通过电化学分析结果得知,镀层的耐腐蚀性良好。结论复合添加剂可以制备出平整且光泽度较高的枪黑色镀层,且镀层结合力好,硬度以及耐腐蚀性都有明显的改善,可以满足工业要求。