焦磷酸盐镀枪色的溶液成分与工作条件8—2

1。简单的原理

SnCl2 2K4P207→K6[Sn(P207)2] 2KCl

NiCl2 2K4P207→K6[Ni(P207)2] 2KCl

(1)配合物在阴极电解过程中解离：

K6[Sn(P207)2]→6K [Sn(P207)2]6-

K6[-Ni(Pz07)2]→6K [-Ni(P207)2]6-

进一步吸收电子和金属沉淀：

[Sn(P207)2]6- 2e→sn 2(P207)4-

[Ni(P207)2]6-2e→Ni 2(P207)4-

水也被释放以释放氢：

2H2O 2e→20H- H2↑

(2)阳极过程电解过程中，镍板溶解生成镍离子：

Ni-2e→Ni2

然后在溶液中与焦磷酸盐络合：

Ni2 2(P207)4-→[Ni(P207)2]6-

阳极和少量析氧：

40H--4e→2H20 02↑

2。浴液成分及工作条件

焦磷酸盐电镀枪颜色的溶液组成及工作条件见表8-2。

表8-2 焦磷酸盐电镀枪颜色溶液组成及工作条件

溶液组成及工作条件

内容

SnCl2 2H20)／(g／L)

NiCl2 6H20)／(g／L)

焦磷酸钾(K4P207·3H20)／(g／L)

氨（NH40H）／（ml/L）

氨基酸/(g/L)

12～15

30～50

220～250

5～10

5～20

酸碱度

温度／℃

阴极电流密度／(A／dm2)

电镀时间/分钟

阳极

7.5～9

45～55

0.5～1.5

1～3

镍板、石墨板阴极运动

3。电镀液配制

①将计算量的氯化亚锡、氯化镍和焦磷酸钾分别溶解在热水中。

2。在不断搅拌下将溶解的锡盐和镍盐溶液缓慢加入焦磷酸钾溶液中，搅拌约15分钟。如有混浊，继续加热搅拌至完全澄清。

③加入计算量的氨基酸，待氨基酸溶于水后加入少许氢氧化钠。

④加入计算量的氨水。加水至所需体积并充分混合。

⑤测量并调节pH至7.5～9，加热至45～55℃，边电解边电镀。

4.镀液成分和工作条件的影响

(1)镀液成分的影响

①氯化亚锡是一种提供锡离子的盐。该镀液为二价锡离子，与焦磷酸钾形成焦磷酸亚锡络盐，以[Sn(P207)2]6-形式存在，不能被锡酸钠等四价锡替代。 . 为防止二价锡被氧化成四价锡，镀液中不允许加入过氧化氢等氧化剂。同样镀液也不允许空气搅拌，只能通过阴极移动。

②氯化镍 提供镍离子的盐类。也以焦磷酸镍络盐[Ni(P207)2]6-的形式存在。增加镀液中镍离子的含量，可使镀层中镍的含量略有增加。氯离子有利于对镍阳极的活化和溶解。

③焦磷酸钾 是锡离子和镍离子的络合剂。保持一定量的游离焦磷酸根离子有助于细小结晶，提高分散性，促进阳极溶解。焦磷酸钾含量低时，镀液变浑浊，镀层粗糙，枪色不均匀；焦磷酸钾含量高时，溶液粘度增加，带出损失增加，清洗难度增加。因此，最大含量为250g/L。

④氨水 加入氨水可以降低涂层的内应力，使涂层颜色均匀。由实验可知，氨水含量为7ml/L时，内应力接近于0。可见氨水对消除内应力的作用很大。

氨水易挥发，镀液操作温度为50℃，应定期定量补充。也可以用乙二胺等有机胺代替。

⑤氨基酸是一种添加剂。它可以促进锡和镍以合金的形式共沉积，对枪的颜色有决定性的影响。氨基酸是一个总称。

常用的氨基酸有甘氨酸、蛋氨酸和胱氨酸。甘氨酸又称甘氨酸，不含硫，不会引起发黑。其作用是细化晶体，提高深镀能力。

蛋氨酸和胱氨酸是含硫氨基酸。除了氨基酸的基本功能外，它们还具有黑化作用。它们的含量将决定锡镍涂层的黑度深度。在焦磷酸盐浴中，蛋氨酸是首选。

⑥主盐及添加剂的调节 根据实践，当溶液中氯化镍和氯化亚锡的含量比为2：1时，分散能力最好，过量锡分散能力下降。在这个比例下，耐磨性和耐变色性也提高到最佳范围。

镀液中可加入一些辅助络合剂，使镀液更稳定，镀层质量更好，有利于膨胀。

亚锡稳定剂是一种添加剂，可防止亚锡氧化成四价锡。亚锡稳定剂有对苯二酚、连苯三酚、苯酚磺酸盐和抗坏血酸。

铜盐原本是焦磷酸锡镍镀液中的杂质离子，但当铜盐含量低至2.5g/L以下时，起到了发黑的作用，亮度比原来好。这样二元枪色就变成了锡镍铜三元枪色合金。铜离子控制在0.5～2g/L时效果最佳。

锡和镍离子含量在适当范围内变化不会影响枪色涂层的颜色，但最好通过测试将金属离子含量控制在工艺范围内。

(2)工作条件的影响

①pH浴的pH变化会影响颜色。 pH值低，亮度好但黑色较浅，焦磷酸易水解；如果pH值高，则亮度差，颜色较深，黑色不均匀。根据实验，当pH为9时，内应力降至0。

②温度 镀液温度的选择是为了提高各组分的溶解度，降低镀液的粘度，使镀层颜色均匀，提高分散能力和覆盖能力，提高电流效率。浴温优选为50℃。如果在常温下电镀，枪色会呈深褐色，不均匀，深镀能力明显下降；当温度升至70℃以上时，二价锡易被氧化，亮度下降，镀上浅黑褐色不均匀镀层。

③虽然阴极电流密度允许阴极电流密度在很大范围内变化焦磷酸铜电镀工艺，但由于是合金涂层，电流密度会影响合金的含量比，进而影响颜色。阴极电流密度低时，会出现不均匀的蓝紫色涂层；如果电流密度大，镀层会类似于黑镍，颜色很差，时间长了会变成灰黑色的粉末状沉积物。一般以0.5～1.5A/dm2为宜。

④电镀时间1～3min，最长不超过5min。

⑤阳极可以用镍板或马口铁，也可以用石墨板做不溶性阳极。马口铁溶解性差，最好用镍板做阳极，用二氯化锡补充锡离子。

5。镀液的保养及杂质的影响

(1)浴缸的保养

①每次电镀前，测量电镀液的温度和pH值，注意控制电流密度和时间。

②电镀过程中不断消耗锡量。每次电镀前应补充适量氯化亚锡（与焦磷酸钾络合后加入），或定期补充，使锡镍比稳定在一定范围内。

③每周分析镀液1-2次，及时调整金属盐和焦磷酸钾的含量。每月过滤一次，过滤前加入1～2g/L活性炭吸收有机分解产物。如果镀液中有重金属杂质的干扰，会造成颜色不均匀，可加入0.5～1g/L锌粉代替。

(2)杂质的影响

①铜离子的影响镀液容易受到铜离子的干扰。当铜离子在0.29/L以上时，镀层会灰白发脆，在低电流密度下甚至会出现黑色条纹。可用锌粉处理或小电流电解。

②铅离子的影响 铅离子是有害的重金属杂质。极少量的铅，即使只有0.19/L，也足以缩小光的范围，降低亮度。处理方法与处理铜杂质类似，可一并处理。

③氰化物的影响 氰化物携带人的可能性很小。即使少量人携带对镀层影响不大，严重过量会使镀层颜色不均匀，用小电流电解即可去除。 ④铬酸盐和硝酸盐的影响这些氧化性杂质的引入会使镀液中的二价锡氧化成四价锡，造成金属离子的比例失衡焦磷酸铜电镀工艺，降低了γ价锡的含量，甚至使小电流电镀。用小电流电解即可去除。另一种方法是加入还原剂亚硫酸钠，也可以消除故障。

6.常见故障及解决方法

焦磷酸盐电镀枪色液常见故障原因及处理方法见表1。

表1焦磷酸盐电镀枪色液常见故障原因及处理方法

症状

原因

处理方法

颜色呈深褐色，不均匀

1。镀液中锝含量高，镍含量低，反之亦然

2。浴温过低

3。氨基酸添加剂含量低

4。电镀液pH值偏高

5。焦磷酸钾含量低

1。分析调整

2。升至50℃

3。适量补充

4。用盐酸调节

5。分析调整

涂层起雾

1。浴缸多云

2。电镀时间过长

1。升温至50°C，然后过滤

2。适当缩短

干燥后涂层脱落

涂层太厚

镀覆时间短，挂镀对之间最长不超过3分钟

涂层有不均匀的蓝紫色

1。阴极电流密度太小

2。电镀时间太短

3。镀液锡含量过高

4。镀液的pH值不在工艺范围内

1。适当加大电流

2。适当的扩展

3。调整

4。调节pH

电镀干燥

白色痕迹

1。电镀后脏污清洗

2。钝化不良

1。加强清洗，最后用热水清洗

2。检查并更正

涂层的枪色太浅

1。浴缸温度太高

2。低含量菊花添加氨基酸

3。 pH不在工艺范围内

4。焦磷酸钾含量高

5。电镀时间太短

6。阴极电流密度过大

7。锡离子与镍离子的比例不当

1。不超过55℃

2。适量补充蛋氨酸

3。检查并更正

4。适当稀释

5。适当延长时间

6。检查并更正

7。分析调整

涂层易碎，颜色为灰色

1。镀液中氢氧化铵含量低

2。电镀液中含有铜、铅等重金属

1。适量补充

2。加入适量锌粉，过滤

涂层可以用手擦掉

1。涂层未硬化

2。中间层表面氧化

1.100℃烘烤15～30分钟

2.酸加酸再电镀