CN102080242B

CN102080242B - 一种铜锡铁三元合金镀液、电镀方法及电镀产品

Info

Publication number: CN102080242B
Application number: CN 200910188445
Authority: CN
Inventors: 赵桂网; 李爱华; 孙继鹏; 李慧杰
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-11-27
Also published as: CN102080242A

Abstract

本发明提供了一种一种铜锡铁三元合金镀液，该镀液包括磺酸铜、磺酸亚锡、磺酸亚铁、烷基磺酸、辅助络合剂和还原剂；所述镀液中铜的含量为4-9g/L，所述镀液中锡的含量为2.5-4g/L，所述镀液中铁的含量为0.8-1g/L，所述烷基磺酸的含量为150-300ml/L，所述还原剂的含量为0.1-0.3g/L，所述辅助络合剂的含量为5-20ml/L。本发明所述的镀液在提高锡含量的基础上引入了铁元素，缓解了铜锡合金在防护性能方面的不足，通过添加辅助络合剂，使锡铁合金形成共沉积。而锡和铁形成的共沉淀可以在保证镀层耐氧化性的基础上，有效的提高了镀层的耐磨性及耐腐蚀性。

Description

一种铜锡铁三元合金镀液、电镀方法及电镀产品

技术领域

本发明涉及一种电镀液、电镀方法及电镀产品，尤其涉及一种铜锡铁三元合金电镀液、电镀方法及电镀产品，属于表面处理技术领域。

背景技术

镍镀层由于其优良的装饰性和防护性，在装饰防护性电镀中获得了广泛应用，光亮镍镀层不论是作为中间镀层还是装饰性镀层，都有很高的使用价值，在日用五金、灯饰服饰、仪器仪表、眼镜等行业得到广泛应用，同时光亮镍镀层还是优良的防扩散镀层，在首饰制造业中得以大量应用。但是镍常会导致皮肤过敏，因此对于经常和人体皮肤接触的产品是不适合使用镍镀层。

为此，目前行业中有以铜锡合金镀层作为替代镍镀层，但该镀层存在下述缺点：(1)当铜锡合金镀层中铜的比例远高于锡的比例时，通常为铜≥70％，锡≤30％，铜锡合金镀层稳定性差，主要表现在镀层外观颜色和抗氧化性能方面，高温后易氧化变色，影响外观美感，含锡量越低，变色越快；(2)提高镀层中锡含量达到30-60％后，镀层合金结构为金属键化合物，具有特殊物理化学性能。抛光后反射率高，硬度介于镍、铬之间。在空气中耐氧化性强，在硫化物存在的环境中也不易变色失光具有良好的钎焊性和导电性。但是它的耐磨性和耐腐蚀性比较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的电镀铜锡镀层存在耐磨性和耐腐蚀差的缺点，从而提供一种耐磨性及耐腐蚀性好的铜锡铁三元合金镀液。

本发明提供了一种铜锡铁三元合金镀液，其中，该镀液包括磺酸铜、磺酸亚锡、磺酸亚铁、烷基磺酸、辅助络合剂和还原剂；

所述镀液中铜的含量为4-9g/L，所述镀液中锡的含量为2.5-4g/L，所述镀液中铁的含量为0.8-1g/L，所述烷基磺酸的含量为150-300ml/L，所述还原剂的含量为0.1-0.3g/L，所述辅助络合剂的含量为5-20ml/L。

本发明还提供了电镀方法，将待电镀件作为阴极放在镀液中进行电镀，铜锡合金作为阳极，所述镀液为本发明所述的镀液。

本发明还提供了一种电镀产品，该电镀产品包括基材及基材表面的镀层，所述镀层含有铜、锡和铁，以镀层的总重量为基准，所述铜的含量为38-44wt％，所述锡的含量为53-57wt％，所述铁的含量为3-5wt％，所述镀层的密度为8.0-8.3g/cm3，所述镀层的维氏硬度为500-600。

本发明所述的镀液在提高锡含量的基础上引入了铁元素，缓解了铜锡合金在防护性能方面的不足，与单金属电镀溶液的主要区别是在合金镀液中除获得结晶细致的镀层外，合金镀层中各元素可以按一定比例沉积，以获得预定的性能。通过添加辅助络合剂，使锡铁合金形成共沉积。而锡和铁形成的共沉淀可以在保证镀层耐氧化性的基础上，有效的提高了镀层的耐磨性及耐腐蚀性。

具体实施方式

本发明提供了一种铜锡铁三元合金镀液，一种铜锡铁三元合金镀液，其特征在于，该镀液包括磺酸铜、磺酸亚锡、磺酸亚铁、烷基磺酸、辅助络合剂和还原剂；

根据本发明所提供的铜锡铁三元合金镀液，优选地，所述磺酸铜为甲基磺酸铜，所述磺酸亚锡为甲基磺酸亚锡，所述磺酸铁为甲基磺酸亚铁。

通常，电镀铜锡药水主要是氰化物。虽然也曾提出过、或在有限的范围内使用过一些无氰镀铜锡电镀液，比如焦磷酸盐镀铜锡液或柠檬酸酸盐镀铜锡液，但这些镀液的工作性能都没有氰化物镀液好，如分散能力差，电流密度范围窄，不能适用于复杂形状工件等。同时，由于钢铁工件在现有的无氰镀液中沉积的铜锡合金镀层结合力差，需要采用预镀工艺。而这就增加了工艺的复杂性，也会使生产效率降低。因此，生产上铜锡镀层的获得，大多仍是在氰化物中进行。显然，这就存在着使用氰化物所带来的各种缺点，如对操作人员健康的危害，对空气和水源的污染，以及为了减除这些危害所必须采取的三废处理技术上的巨额投资和消费大量日常处理经费等。本发明提供的是一种烷基磺酸体系铜锡铁三元合金镀液，没有毒性，克服了氰化物体系三废处理和对环境的污染的缺点。且镀液的分散能力和深镀能力好，镀液稳定，操作方便，易于管理。且电镀成本较低，废水处理不难，因而在许多电镀应用领域中，电镀铜锡合金工艺是代镍镀层的最佳选择。

根据本发明所提供的铜锡铁三元合金镀液，优选地，所述还原剂为葡萄糖、次亚磷酸钠、硼氢化钠中的至少一种。

在本发明所述的镀液中，所述甲基磺酸亚锡中的二价锡和甲基磺酸亚铁中的二价铁分别具有被氧化成四价锡和三价铁的趋势，而四价锡离子或三价铁离子易与溶液中的辅助络合剂产生沉淀，降低镀液中主盐的含量，易导致镀层发黄，影响产品的性能。

根据本发明所提供的铜锡铁三元合金镀液，优选地，所述烷基磺酸是甲基磺酸，乙基磺酸，2-羟基丙磺酸和羟乙基磺酸中的至少一种。应用以上的这几种烷基磺酸比其他的烷基磺酸便宜，可以节约成本。

根据本发明所提供的铜锡铁三元合金镀液，所述辅助络合剂可以为本领域技术人员所公知的可以作为络合剂的各种物质，优选地，所述辅助络合剂为焦磷酸、酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、乙二胺四乙酸和羟基亚乙基二膦酸及它们的碱金属盐和铵盐中的至少一种。

根据本发明所提供的铜锡铁三元合金镀液，为了使镀层更加平整及光亮，优选地，所述镀液中含有光亮剂，所述光亮剂的含量为1.5-4.0ml/L。

本发明还提供了一种电镀方法，将待电镀件作为阴极放在镀液中进行电镀，铜锡合金作为阳极，其中，所述镀液为本发明所述的镀液。

根据本发明所提供的电镀方法，合金电镀工艺较单金属电镀工艺复杂，镀液的成分和工艺参数对合金镀层成分的影响比较大。镀液中金属离子浓度比和镀液中合金成分比不是一个简单的正比关系，本发明的发明人经过大量的实验发现当所述镀液的温度为20-30℃，所述电镀的电流密度为1-2A/dm²。的时候，用本发明的镀液和方法得到的镀层有更好的耐磨及耐腐蚀性能。

因为本发明的镀液形成的镀层是一种功能性镀层而非装饰性镀层，通常不作为最外层镀层，通常会在外面采用电镀三价白铬再加镀一层三价铬，使其更具有金属质感。

所述电镀三价白铬的镀液为开缸剂、稳定剂、湿润剂、络合剂和三价铬的水溶液。所述开缸剂的含量为400-450g/L，优选420g/L；所述稳定剂的含量为55-75g/L，优选65g/L；所述湿润剂的含量为2-5ml/L，优选3ml/L；所述络合剂的含量为1-3ml/L，优选2ml/L；所述三价铬的含量为20-25g/L，优选22g/L。本发明电镀三价白铬的镀液可以自己配制也可以采用上马公司的TVC-三价白铬电镀液。所述电镀三价白铬的温度为28-35℃；pH值为2.8-3.3；阴极电流密度为8-30A/dm²；时间为1-5min，阳极为三价铬专用阳极可以是不溶性阳极，钛合金板和石墨中的一种。

本发明所述的镀液一般适用于锌、铝、锌合金或铝合金的电镀。所以还包括在电镀前对锌、铝、锌合金或铝合金的处理。如对锌或锌合金进行的活化，对铝或铝合金进行的碱蚀、酸蚀、浸锌、退锌及二次沉锌等处理。

所述活化过程用来除去锌合金基体表面的氧化膜，从而改善后续镀层与基体的结合力。活化的方法可以为：提供1-2重量％的硫酸与质量分数为1-2％的氟化钠，在10-35℃下，将锌合金基体完全置于上述溶液中，浸泡0.5-1分钟。

所述碱蚀，是指铝合金在预浸液浸渍一段时间后，可以有效除去表面的氧化物和富集的硅元素，获得纯净的金属基体。预浸液由氢氧化钠40-60g/l、氟化氢铵90-120g/l组成，氢氧化钠目的是进一步除油脂，清除表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤，氟化氢铵的作用就是去除基材表面的硅。

所述酸蚀，是指经过预浸的铝合金，表面仍存有灰色或黑色的不均匀的膜层，通过浸渍除膜液可以除去该膜层，使表面状态均匀。酸蚀液由30％-40％体积比的硝酸、50％-70％体积比的磷酸和氟化氢铵5-30g/L，磷酸和氟化氢铵能更彻底去处贴近基材的硅，争强后序电镀层的结合力，处理温度为20-35℃，处理时间为20-40s。

所述浸锌反应的浸锌液为氧化锌、氢氧化钠、酒石酸钾钠、三氯化铁和亚硝酸钠的水溶液。其中，氧化锌的含量是20-60g/L，氢氧化钠的含量是100-130g/L，酒石酸钾钠的含量是40-60g/L，三氯化铁的含量是0.5-2.5g/L，亚硝酸钠的含量是0.5-4g/L。所述浸锌反应的温度20-28℃，时间为40-120s。

有些情况下由于基材表面局部残留的不导电杂质，影响后续电镀的结合力，如铸造铝和锻造铝含硅量比较大，电镀难度大，需彻底去除残留的硅杂质。这样我们会进行二次浸锌，就是在第一次浸锌后又进行退锌，在退锌的同时，把残留杂质一起剥离，获取更好的基材表面，然后再进行二次浸锌。退锌的退锌液为：硝酸400-550ml/L的硝酸溶液。退镀的条件为：常温工作，时间5-10s。

所述二次浸锌所用的浸锌液、温度和第一次浸锌所用的相同，只是时间为10-20s。所用的溶液可以自己配制，也可以采用市售商品溶液。例如：富利特化学有限公司的HA1-201浸锌液、同道精饰技术有限公司的Zincate CNF浸锌液等。

根据本发明提供的电镀方法，所述基材是锌、铝、锌合金或铝合金，在进行电镀铜锡铁三元合金前，还要对基材进行电镀无氰碱铜和酸性光亮镀铜。

根据本发明提供的电镀方法，所述电镀无氰碱铜的镀液为焦磷酸350-420g/l，焦磷酸铜15-25g/l，稳定剂65-85ml/l和光亮剂15-25ml/l的水溶液。所述电镀无氰碱铜温度是35-60℃，阴极电流密度是0.5-2.5A/dm²，PH值是9.2-10.0，时间是5-20min。本发明所用的电镀无氰碱铜的镀液可以自己配制液也可以采用商品化的镀液。商品化的镀液如日本NNK公司RK系列无氰碱铜、三孚SF-628无氰碱铜体系和麦德美公司CuMac Strike XD7453型号的镀液，本发明采用的是深圳市泰鑫技术开发有限公司的碱性镀铜电镀液。

根据本发明提供的电镀方法，所述酸性光亮镀铜，可以提高工件表面光亮度及改善外观。所述酸性光亮镀铜的镀液为本领域的技术人员所公知的技术，在优选情况下，所述酸性光亮镀铜的镀液含有CuSO₄、H₂SO₄、氯离子、开缸剂、填平剂和光亮剂的水溶液。所述CuSO₄的含量为180-250g/l，优选220g/L；所述H₂SO₄的含量为50-70g/l，优选为50g/L；所述氯离子的含量为40-100mg/L，所述优选100mg/L；所述开缸剂的含量为8-10ml/L，优选8ml/L；所述填平剂的含量为0.4-0.6ml/L，优选0.5ml/L；所述光亮剂的含量为0.4-0.6ml/L，优选0.5ml/L。本发明所述的酸性光亮镀铜所用的镀液可以自己配制也可使用商品化的产品，如本发明所用的永星化工生产的UB-X系列酸性光亮镀铜电镀工艺。所述酸性光亮镀铜的阴极电流密度为3-5A/dm²，温度为20-30℃，时间为15-40min。所述酸性光亮镀铜包括在电镀的过程中进行搅拌和过滤。搅拌可以使镀液均匀，过滤是过滤镀液中所产生杂质，消除杂质污染，保持镀液的纯净度。

根据本发明所述的电镀方法，优选地，在电镀前还要对金属基材进行表面处理。一般来说，所述表面处理包括机械抛光、除蜡及除油。

所述机械抛光是本领域技术人员所公知，例如用扣布轮结合小羊毛轮抛光手法进行机械抛光获得光亮的镜面表面。

所述除蜡为本领域技术人员所公知，例如用20-40ml/L的永星化工公司Procleaner BR#1万用除蜡水进行超声除蜡，温度为70-80℃，除蜡时间为3-5min。

所述除油是本领域技术人员所公知，例如阴极电解除油，该电解液为磷酸钠20-40g/L，碳酸钠20-40g/L，工作温度50-70℃，工作时间0.5-3min，电流密度3-6A/dm²。

所述活化为本领域技术人员所公知，如基材浸在将质量分数为1-5％的硫酸和质量分数为1-5％的氟化钠溶液中，常温工作，时间为20-30s。

在上述每个步骤之后，将本发明的还可以包括将基材进行水洗和干燥的步骤，以除去基体材料表面残留的溶液；所述水洗步骤所用的水为现有技术中的各种水，如去离子水、蒸馏水、纯净水或者它们的混合物，优选为去离子水。可以采用本领域技术人员公知的方法进行干燥，例如鼓风干燥、自然风干或在40-100℃下烘干。

本发明还提供了一种电镀产品，该电镀产品包括基材及基材表面的第一镀层，所述第一镀层含有铜、锡和铁，以镀层的总重量为基准，所述铜的含量为38-44wt％，所述锡的含量为53-57wt％，所述铁的含量为3-5wt％，所述镀层的密度为8.0-8.3g/cm³，所述镀层的维氏硬度为500-600。

根据本发明所提供的电镀产品，优选地，在所述第一镀层表面还有第二镀层，所述第二镀层为铬镀层。更优选地，所述基材为锌、铝、锌合金或铝合金中的一种。

下面结合实施例对本发明进行进一步的详细描述。

实施例1

基材：ZA8锌合金压铸件

(1)机械抛光

将基材用扣布轮结合小羊毛轮抛光手法进行机械抛光，去除原素材本身在压铸过程中产生的毛刺、氧化皮。

(2)除蜡

将经过步骤(1)处理后的基材放在开缸量为30ml/L的永星化工公司Procleaner BR#1万用除蜡水中在超声波环境下除蜡5min，工作温度80℃，。

(3)除油

将经过步骤(2)处理后的基材放在阴极电解除油，除油剂为磷酸钠30g/L，碳酸钠30g/L，工作温度60℃，工作时间2min，电流密度5A/dm²。

(4)活化

将经过步骤(3)处理后的基材放在质量分数为2％的硫酸溶液和质量分数为2％的氟化钠的活化液中进行活化，常温工作，时间为30s。

(5)电镀无氰碱铜

将经过上述处理的基材进行电镀无氰碱铜，镀液为深圳市泰鑫技术开发有限公司的碱性镀铜电镀液。工作温度60℃，工作时间15min，电流密度1.8A/dm2。

(6)酸性光亮镀铜

将经过步骤(5)处理后的基材进行酸性光亮镀铜，本实例采用永星化工生产的UB-X系列酸性光亮镀铜电镀液。工作温度25℃，工作时间40min，电流密度4A/dm²。

(7)电镀铜锡铁三元合金

将经过步骤(6)处理后的基材进行电镀铜锡铁三元合金。镀液为甲基磺酸200ml/L甲基磺酸铜28g/L(含铜7g/L)，甲基磺酸亚锡7.8g/L(含锡3g/L)，甲基磺酸亚铁4.4g/L(含铁1g/L)，葡萄糖0.2g/L，焦磷酸10ml/L，光亮剂3.0ml/L。镀液的温度为30℃，电镀时间10min，电流密度1.5A/dm²。通过测试得到镀层中铜的含量为38wt％，锡的含量为57wt％，铁的含量为5wt％，镀层的密度为8.24g/cm³，镀层的维氏硬度为578。

(8)电镀三价白铬

本实例采用上马科技有限公司生产的Tristar白色三价铬电镀工艺，工作时间1min，电流密度20A/dm²。该工艺已被业界所熟知，具体内容在此不再赘述。

实施例2

基材：ZA8锌合金压铸件

步骤同实施例1，不同之处在于：电镀铜锡铁三元合金的镀液为乙基磺酸300ml/L，甲基磺酸铜16g/L(含铜4g/L)，甲基磺酸亚锡10.4g/L(含锡4g/L)，甲基磺酸铁3.5g/L(含铁0.8g/L)，次亚磷酸钠0.3g，柠檬酸20ml/L。镀液的温度为20℃，电镀时间20min，电流密度2A/dm²。通过测试得到镀层中铜的含量为40wt％，锡的含量为56wt％，铁的含量为4wt％，镀层的密度为8.20g/cm³，镀层的维氏硬度为556。

对比例1

基材：ZA8锌合金压铸件

步骤同实施例1，不同之处在于：电镀铜锡合金代替电镀铜锡铁三元合金，电镀铜锡合金的镀液为氢氧化钾15g/L、氰化钾60g/L、氰化亚铜16g/L、锡酸钾50g/L、氧化锌1.0g/L、碳酸钾10g/L、WCS-300开缸剂50ml/L、WCS-301光亮剂2ml/L、WCS-302络合剂50ml/L。工作时间10min，电流密度1.5A/dm²，工作温度55℃。

实施例3

基材：3A21铝合金冲压件

(1)机械抛光

(2)除蜡

(3)除油

(4)碱蚀

将经过步骤(3)处理后的基材放在碱蚀液中进行碱蚀，碱蚀液为氢氧化钠50g/L和氟化氢铵100g/L，常温工作，工作时间1min。

(5)酸蚀

将经过步骤(4)处理后的基材放在酸蚀液中进行酸蚀，酸蚀液为硝酸35％体积比，磷酸60％体积比和氟化氢铵20g/L，工作温度30℃，工作时间30s。

(6)浸锌

将经过步骤(5)处理后的基材放在浸锌液中浸锌，浸锌液为氧化锌40g/L，氢氧化钠110g/L，酒石酸钾钠50g/L，三氯化铁1.5g/L，亚硝酸钠2g/L，工作温度24℃，工作时间50s。

(7)退锌

将经过步骤(6)处理后的基材进行退锌，退锌液为硝酸500ml/L，室温浸泡8s。

(8)二次沉锌

将经过步骤(7)处理后的基材放在浸锌液中浸锌，浸锌液为氧化锌40g/L，氢氧化钠110g/L，酒石酸钾钠50g/L，三氯化铁1.5g/L，亚硝酸钠2g/L，工作温度24℃，工作时间15s。

(9)电镀无氰碱铜

将经过上述处理的基材进行电镀无氰碱铜，镀液为深圳市泰鑫技术开发有限公司的碱性镀铜电镀液。工作温度60℃，工作时间15min，电流密度1.8A/dm²。

(10)酸性光亮镀铜

将经过步骤(9)处理后的基材进行酸性光亮镀铜，本实例采用永星化工生产的UB-X系列酸性光亮镀铜电镀液。工作温度25℃，工作时间40min，电流密度4A/dm²。

(11)铜锡铁三元合金镀液

将经过步骤(10)处理后的基材进行电镀铜锡铁三元合金。镀液为乙基磺酸150ml/L，甲基磺酸铜36g/L(含铜9g/L)，甲基磺酸亚锡6.5g/L(含锡2.5g/L)，甲基磺酸铁3.5g/L(含铁0.8g/L)，硼氢化钠0.3g/L，葡萄糖酸钠5ml/L。镀液的温度为25℃，电镀时间10min，电流密度1.5A/dm²。通过测试得到镀层中铜的含量为40wt％，锡的含量为55wt％，铁的含量为5wt％，镀层的密度为8.29g/cm³，镀层的维氏硬度为560。

(12)电镀三价白铬

实施例4

基材：3A21铝合金冲压件

步骤同实施例3，不同之处在于：电镀铜锡铁三元合金的镀液为2-羟基丙磺酸200ml/L，甲基磺酸铜24g/L(含铜6g/L)，甲基磺酸亚锡7.8g/L(含锡3g/L)，甲基磺酸铁4.4g/L(含铁1g/L)，次亚磷酸钠0.3g/L，乙二胺四乙酸铵10ml/L。镀液的温度为25℃，电镀时间10min，电流密度1.5A/dm²。通过测试得到镀层中铜的含量为42wt％，锡的含量为55wt％，铁的含量为3wt％，镀层的密度为8.3g/cm³，镀层的维氏硬度为542。

对比例2

基材：3A21铝合金冲压件

步骤同实施例3，不同之处在于：电镀铜锡合金代替电镀铜锡铁三元合金。电镀铜锡合金的镀液为氢氧化钾15g/L、氰化钾60g/L、氰化亚铜16g/L、锡酸钾50g/L、氧化锌1.0g/L、碳酸钾10g/L、WCS-300开缸剂50ml/L、WCS-301光亮剂2ml/L、WCS-302络合剂50ml/L。工作时间10min，电流密度1.5A/dm²，工作温度55℃。

测试方法

将实施例1-4和对比例1-2得到的电镀产品进行如下测试。

(1)附着力测试

测试的标准：ISO 2409。

测试步骤：使用外科手术刀的刀背或指定的交叉割刀在涂层上划12道划痕，两条刮痕互相成90°角，以便在表面上形成栅格，划痕的间隔为1mm(如果表面太小可只划一个叉，即2道划痕)。确保切割至基体材料。否则，应在新的位置重新切割。沿着划痕的方向用刷子刷5次。把3M胶带(600或类似型号)粘在表面上，用指尖将胶带擦紧，确保与涂层的良好接触，在5分钟内从胶带的自由端起以60°的角度在0.5-1秒内将胶带有规则的揭开撕去胶带。

接受标准：0级和1级接收。对于一个交叉的划痕不允许交角翘起或变大。键盘要求0-2级

0级：切口的边缘完全平滑，格子的方块都没有剥落。

1级：剥落受此影响的部分不能明显大于5％。

2级：剥落受此影响的部分明显大于5％，而不超过15％。

3级：剥落受此影响的部分大于15％，而不超过35％。

4级：剥落受此影响的部分大于35％，而不超过65％。

5级：不能归为第4级的其它程度的剥落。

结果见表1。

(2)温度冲击测试

-40/85°C，每个温度保持2H，转换时间小于3分钟，共5个周期，持续20小时，测试完成后在室温下恢复2小时，机械性能正常。

接受标准：机械部件未破损未变形。

结果见表1。

(3)振动耐磨

黄圆锥：

磨粒RKF 10K(3份)

绿角锥：磨粒RKFK15P(1份)

清洁剂：

清洁剂FC120

测试时间：3h

测试机器的槽内装满磨料混合物(全部大约15升)：3份RKF 10K(黄圆锥)和1份RKK 15P(绿角锥)。新用磨粒必须先浸泡在2升水中上机空转4小时。在检验过程中，每半个小时必须加水约0.5升。最多50-60工时，更换一次磨粒。

在测试之前和整个测试过程中，磨料必须是湿的。因此，在每次测试之前必须加入1升水，同时开启机器。测试前在槽中加入0.1-0.2升

清洗剂FC 120和水的混合物(1分升清洗剂配5升水)。之后将测试产品放入槽中。在磨损测试过程中，每半个小时必须加水约0.5升。接受标准：1h工件边角不漏铜，2h工件平面部分不漏铜。

结果见表1。

(4)盐雾测试

35℃条件下喷雾(NaCl占质量的5％，pH 6.5-7.2)2个小时，然后+40℃，80％湿度放置168小时。接受标准：在放置2个小时后工作正常，无任何可见的腐蚀、氧化和变形(测试后不可冲洗)。

结果见表1。

(5)湿热循环测试

3小时内从25℃升至55℃，保持55℃、95％RH放置9h，再3小时降温至25℃，保持25℃、95％RH、9h，高温+低温为一个周期(24h)，共6个周期，6天时间，然后室温25℃、75％RH、2h。

接受标准：机械零件应该是没有任何变形的。可见的腐蚀或者氧化是不被接受。

结果见表1。

表1

实验	附着力	温度冲击	振动耐磨	盐雾测试	湿热循环
						实施例1	0级	镀层无起皮起泡现象	边角及平面不漏铜	无可见的腐蚀、氧化和变形	未变形
实施例2	0级	镀层无起皮起泡现象	边角及平面不漏铜	无可见的腐蚀、氧化和变形	未变形
						对比例1	0级	镀层无起皮起泡现象	边角及平面露铜	腐蚀严重	微观裂纹
实施例3	0级	镀层无起皮起泡现象	边角及平面不漏铜	无可见的腐蚀、氧化和变形	未变形
						实施例4	0级	镀层无起皮起泡现象	边角及平面不漏铜	无可见的腐蚀、氧化和变形	未变形
对比例2	0级	镀层无起皮起泡现象	边角轻微露铜	轻微腐蚀	微观裂纹

从表1可以看出，现有技术的铜锡合金镀层的耐磨及耐腐蚀性能差，在振动耐磨测试中容易露出铜，在盐雾试验测试中容易被腐蚀，而本发明的铜锡铁镀层的耐磨机耐腐蚀性能都很好；铜锡合金镀层湿热循环测试时会产生微观裂纹，镀层易产生脆裂，导致镀层脱落。而本发明的所得到镀层能有效地改善和缓解铜锡镀层较脆，易产生裂纹的情况，进而改善产品的性能。

Claims

1.一种铜锡铁三元合金镀液，其特征在于，该镀液包括磺酸铜、磺酸亚锡、磺酸亚铁、烷基磺酸、辅助络合剂和还原剂；所述还原剂为葡萄糖、次亚磷酸钠、硼氢化钠中的一种或多种；所述辅助络合剂为焦磷酸、酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、乙二胺四乙酸和羟基亚乙基二膦酸及它们的碱金属盐和铵盐中的至少一种；

2.如权利要求1所述的铜锡铁三元合金镀液，其特征在于，所述磺酸铜为甲基磺酸铜，所述磺酸亚锡为甲基磺酸亚锡，所述磺酸亚铁为甲基磺酸亚铁。

3.如权利要求1所述的铜锡铁三元合金镀液，其特征在于，所述烷基磺酸是甲基磺酸，乙基磺酸，2-羟基丙磺酸和羟乙基磺酸中的至少一种。

4.如权利要求1所述的铜锡铁三元合金镀液，其特征在于，所述镀液中含有光亮剂，所述光亮剂的含量为1.5-4.0ml/L。

5.一种电镀方法，将待电镀件作为阴极放在镀液中进行电镀，铜锡合金作为阳极，其特征在于，所述镀液为权利要求1-4任意一项所述的镀液。

6.如权利要求5所述的电镀方法，其中，所述镀液的温度为20-30℃，所述电镀的电流密度为1-2A/dm²，电镀时间为5-20min。

7.一种电镀产品，其特征在于，该电镀产品包括基材及基材表面的第一镀层，所述第一镀层含有铜、锡和铁，以镀层的总重量为基准，所述铜的含量为38-44wt％，所述锡的含量为53-57wt％，所述铁的含量为3-5wt％，所述镀层的密度为8.0-8.3g/cm³，所述镀层的维氏硬度为500-600；所述电镀产品由权利要求5或6所述的电镀方法电镀得到。

8.根据权利要求7所述的电镀产品，其中，在所述第一镀层表面还有第二镀层，所述第二镀层为铬镀层。

9.根据权利要求7所述的电镀产品，其中，所述基材为锌、铝、锌合金或铝合金中的一种。