杨富国1，卢展煜1，阮善菊2 (1.佛山迷信技巧学院环境与土木修建学院，广东佛山528000;2.马鞍山市环境迷信钻研所，安徽马鞍山243000) [择要]为取得功能精良的Au-Fe合金镀层，正在以KAu(CN)2，FeSO4，KCN及柠檬酸钾为次要成份的镀液中对铜件进行电镀，堆积出了装璜性Au-Fe合金镀层。采纳扫描电镜、原子排汇光谱和蜿蜒、热浸以及人工汗实验钻研了KAu(CN)2浓度、FeSO4浓度、镀液pH值及温度对Au-Fe合金堆积速率的影响以及镀层的功能。后果标明:12g/LKAu(CN)2，4g/LFeSO4，温度40℃，pH值为3.6的工艺前提下所患上的Au-Fe合金镀层的连系力以及耐蚀性较好;该工艺前提下，Au-Fe合金堆积速率为16.36μm/h。 [要害词]Au-Fe合金;铜件;电镀;工艺前提;镀层功能 [中图分类号]TQ153.2[文献标识码]A[文章编号]1001-1560(2011)12-0043-02 0·媒介 黄金镀层不只具备尊贵典雅的金黄色，另有光洁如镜的浅黄、粉红、橘红等多种色泽，正在空气中没有变色，具备精良的耐蚀、耐磨功能，被宽泛用于首饰、餐具、人造珠宝、奖牌、化装容器、眼镜、钟表、家具、浴具及各种装璜品中[1～5]。长时间以来，电堆积金合金(95.83%金)多为Au-Ni，Au-Co合金，但金属Ni对人体皮肤有安慰作用，金属Co价钱贵。当外层为Au-Fe合金时，饰件没有会惹起皮肤过敏且抗色变才能强。 从节约资本及开发高功能资料需求登程，本工作以铜件为基体，经过调查KAu(CN)2浓度、FeSO4浓度、镀液pH值及温度对铜件电镀Au-Fe合金的影响，优化了工艺前提，以期对实际消费提供参考。 1·实验 1.1基材解决 基材为铜合金(70%Cu+30%Zn)，尺寸为20妹妹×30妹妹×1妹妹。前解决:碱洗(20g/LNaOH，25g/LNa2CO3，50g/LNa3PO4·12H2O)→水洗→浸蚀(盐酸、水体积比为1∶1)→水洗。 1.2Au-Fe合金电镀 根底镀液:4～20g/LKAu(CN)2，2～6g/LFeSO4，0.3～0.6g/LKCN(配位剂)，100～120g/L柠檬酸钾(pH缓冲剂)，0.1～0.2g/L十二烷基磺酸钠，pH值3.0～4.0，所用试剂均为剖析纯。工艺参数:电流密度1～3A/dm2，温度30～50℃，工夫6min。阳极为Ti网，电源为TPR-15-10型直流电源。 1.3测试剖析 用MITSUBISHICP700型金相显微镜测定Au-Fe合金镀层的厚度，并按v(堆积)=δ(堆积)/t(堆积)较量争论镀层堆积速率:将77%(体积分数，下同)环氧树脂、8%乙二胺、15%苯二甲酸二丁酯配成胶状物，将待测试样垂直浸入此中，掏出凝结后用金刚砂布、03～05号金相砂纸顺次打磨至平坦。 用GBC908型原子排汇光谱仪测定镀液中Au+以及Fe2+的含量。镀层连系力、热浸及人工汗实验参照文献[6]进行。 2·后果与探讨 2.1KAu(CN)2浓度对Au-Fe合金堆积速率的影响固定镀液中FeSO4浓度为4g/L，镀液pH值为3.6，温度为40℃，扭转镀液中KAu(CN)2的浓度，电流密度2.0A/dm2，电镀6min。堆积速率随KAu(CN)2浓度的变动曲线见图1。由图1可知，Au-Fe合金堆积速率随KAu(CN)2浓度的降低逐步增年夜:当KAu(CN)2浓度小于8g/L时，合金堆积速率小于15.50μm/h;当KAu(CN)2浓度年夜于16g/L时，合金堆积速率年夜于17.23μm/h;KAu(CN)2浓度正在8～16g/L之间，合金堆积速率比拟平均。足够的主盐能够保障Au+的充沛补给，维持比拟高的堆积速率，但KAu(CN)2浓度过高会添加老本，故KAu(CN)2浓度正在8～16g/L比拟正当。  2.2FeSO4浓度对Au-Fe合金堆积速率的影响 固定KAu(CN)2浓度为12g/L，其余前提同上。Au-Fe合金堆积速率随FeSO4浓度的变动曲线见图2。由图2可知，跟着FeSO4浓度的降低，Au-Fe合金堆积速率迟缓添加:当FeSO4品质浓度小于3g/L时，堆积速率小于16.15μm/h;当FeSO4浓度年夜于5g/L时，堆积速率年夜于16.78μm/h。为了保障合金中Au的含量为95.83%(23K)，FeSO4浓度正在3～5g/L比拟正当。
2.3镀液pH值对Au-Fe合金堆积速率的影响 固定FeSO4浓度为4g/L，其余前提同上。用柠檬酸以及柠檬酸钾调理镀液pH值，Au-Fe堆积速率随pH值的变动曲线见图3。由图3可知，跟着镀液pH值增年夜，Au-Fe合金堆积速率逐步添加:当pH值小于3.4时，合金堆积速率小于16.23μm/h;当pH值年夜于3.8时，合金堆积速率年夜于16.91μm/h。pH值太高会减速Fe2+氧化，招致Au-Fe合金镀层品质好转，正在消费中必需实时调整以及保护，使其管制正在3.4～3.8，以取得精良的镀层。
2.4镀液温度对Au-Fe合金堆积速率的影响 镀液pH值取3.6，其余前提同上。Au-Fe合金堆积速率随镀液温度的变动曲线见图4。由图4可知，跟着镀液温度降低，Au-Fe合金堆积速率增年夜:当温度低于35℃时，反响较慢，Au-Fe合金周边发暗，合金堆积速率小于16.23μm/h;当温度高于45℃时，反响过快，Au-Fe合金外表发雾，合金堆积速率年夜于17.12μm/h;温度为35～45℃时，合金镀层光洁滑润圆滑，品质优异。
2.5镀层功能 正在12g/LKAu(CN)2，4g/LFeSO4，pH值3.6，温度40℃，电流密度2.0A/dm2的前提下电镀工夫6min(测患上其镀速为16.36μm)，所患上镀层试样正在烘箱中加温至200℃，恒温10min，再正在室温水中骤冷，镀层无鼓泡景象。将镀层一侧蜿蜒90°，用胶带法检测，镀层无零落，可见Au-Fe合金镀层与铜基体的连系精良。人工汗实验显示，镀层没有生锈，阐明镀层品质稳固。上述较佳前提下制备的Au-Fe合金层的SEM描摹见图5，由图5能够看出，镀层与基体之间不裂纹，阐明Au-Fe合金镀层与铜基体连系精良。
3·论断 铜件电镀Au-Fe合金的较佳工艺:12g/LKAu(CN)2，4g/LFeSO4，pH值3.6，温度40℃。正在该工艺前提下，Au-Fe合金堆积速率为16.36μm/h，镀层体现出精良的连系力以及耐蚀性。 [参考文献] [1]刘欣，胡立雪，罗驰.电化学制备金锡合金薄膜技巧钻研[J].微电子学，2010，40(3):430～433. [2]潘剑灵，梁成浩.亚硫酸盐电镀Au-Cu合金工艺钻研[J].电镀与精饰，2008，30(11):38～40. [3]肖耀坤，许耀生，翁惠燕.银及金合金基体镀金以及铑的工艺讨论[J].电镀与涂饰，1997，16(3):12～15. [4]曹人平，肖士平易近.无氰镀金工艺的钻研[J].电镀与环保，2006，26(1):11～14. [5]侯婷，郭志猛，王立生，等.电硫密度对紫铜基体电堆积Fe-W合金的影响[J].资料维护，2011，44(1):16～18. [6]杨富国，方正，吴振玉，等.电堆积钯镍合金的组成与功能[J].资料维护，2001，34(9):14～15.
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