铜合金如铜锡合金,铜锌合金,很早就有大量的应用。这方面的新工艺的主攻方向是以非氰化物络合物来取代氰化物,比如焦磷酸盐,柠檬酸盐镀铜合金等。 锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业,但也可以用在装饰和防护方面,比如代银的锡合金,用于罐头盒防腐的镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用,现在用得最多的仍然是锡铅合金。也有锡铈,锡铋等。当前的趋势是采用无氟和无铅的新工艺取代老工艺。[4] 其它贵金属的合金主要是用在装饰和功能性方面,这里就不一一加以介绍。?正如前面讲到的,由于合金电镀技术的开发可能产生出一些新的合金,这不仅在表面处理业有重要意义,对材料学科也有重要意义。因此,在新世纪,对合金电镀的研究仍会加紧进行。?特别是在多元合金,包括三元、四元合金等的开发上还有很大的空间 2.2电子电镀 如前所述,21世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具的信息爆炸的世纪。在这个世纪内,电子产品的品种和产量将有更快更大的发展,这给电子电镀业也带来很大的机遇和挑战。因此,现在新工艺的开发有很大的比重将放在电子电镀方面。 所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业的电镀技术。用于电子行业的镀层有很多,包括导电性镀层,钎焊性镀层,信息载体镀层,电磁屏蔽镀层,电子功能性镀层,印刷电路板电镀,电子构件防护性镀层,电子产品装饰性镀层等。 电子电镀工艺除了少数是利用了传统的工艺以外,大多数是近几十年开发的新工艺。比如非金属电镀新工艺,化学镀新工艺,贵金属电镀新工艺,合金电镀新工艺等。?以印刷线路板的电镀为例,它是以孔金属化为中心的综合了前处理、化学镀、电镀、退镀等技术的工艺。 印刷线路板是上世纪六十年代开始应用于电子产品的,随着电子元件的高密度化和集成化,单面和双面线路板已经不能满足高密度和微型化的需求,因此多层印刷线路板技术应运而生。现在,多层板的孔化及图形电镀技术,代表着一个国家电子工业的水平。 化学镀中的各种化学镀镍技术,更是在电子工业中有举足轻重的作用。从电磁屏蔽到硬盘的电镀,都要用到化学镀镍。当然化学镀不仅仅是用于电子行业,在其它很多行业都有重要的价值,比如在石油化工行业,一些管道的内壁防护就在采用化学镀镍技术。[5] 2.3功能性电镀 功能性电镀实际上是一个含义较广的概念,它涵盖了电子电镀、减磨电镀、耐磨电镀、以及所有有特别要求的电镀技术。可以说举凡对产品或材质表面有电学、力学、光学、生物学等方面要求而通过电镀加工可以满足其要求的镀层,都可以叫功能性镀层。显然,要满足上述各种要求,光靠老工艺是不行的,因此,在功能性电镀中的新工艺的比例是最高的。 现在引起各方面关注的是各种复合电镀技术。复合电镀是指在单金属电镀或合金电镀溶液中分散一些功能性微粒,使之在电镀过程中与金属或合金共沉积,从而使被镀表面得到某些特定的性能。 大家经常见到的沙面镀镍工艺,有一种就是采用了分散微粒的办法。早期的复合电镀的载体大多数是采用的镀镍工艺,现在已经发展到采用镀锌工艺为载体,进一步发展到以化学镀为载体。?用来做分散体的微粒有香料、磨料如金刚砂、SiC?、Al2O3等,也有颜料、石墨、二硫化钼等。由这些微粒的性能可以得知分散有它们的镀层具有什么样的功能。还有很多新工艺,都可以包括在功能性电镀的范围。可以预料,今后的电镀新工艺的开发方向将主要是应用于电子行业或有特殊要求的行业的功能性电镀技术。 3电镀技术在新世纪的展望 3.1贴近现代工业需要? 二十一世纪对工业有许多苛求,要求高质量、高可靠、高效率的同时,还要节能节耗和保护环境。因此,开发高效节能而又无或少污染的电镀新工艺将是一个长期的任务。随着自动化技术的普及和观念的更新,新世纪的电镀工艺将更多地在设备上做文章,大电流短时间的高速电镀过程将会普及,温度、浓度、pH值等的控制和镀液净化等都将逐渐向全自动化发展。无排放的电镀工艺将出现。这些都是为的更加适合工业各界对电镀的需要,只有贴近现代工业的各种需要开发新工艺,电镀加工工业本身在新世纪才有立足之地。 3.2制造新型材料 电镀技术传统上是用于防护和装饰用途,但随着电镀技术的进步,电镀加工已经不仅仅只用于防护和装饰领域,而且可以成为一个重要的新材料生产工具。电镀技术已经成功地用来制作非晶态材料。非晶态材料是相对结晶材料而言的新型材料,它在硬度、强度、耐腐蚀性能等方面都比传统材料要好。 现在大家经常能听到一个词,就是“纳米”。21世纪也被称为纳米世纪。所谓纳米是一种物质聚集状态,当原子或分子处于千万分之一米到10亿分之一米的范围时,显示出一些新的性质。当材料结晶的大小介于几个或几十个纳米时,这种材料就有了意想不到的新的特性。比如几纳米长的电极,就可以将芯片运行速度提高几万倍;由纳米材料制成的金属强度比普通金属高十几倍,而自身象橡胶一样富有弹性;纳米陶瓷保留了陶瓷的耐高温和高强度的特性却又表现出塑性。还有许多关于纳米的神奇的性能和应用的故事。总之,人们对纳米寄予了很大的期望。 目前世界上纳米晶体材料的制作技术可以分为三大类:一是外力合成法,如机械研磨;二是电沉积的方法,如电镀沉积、等离子体沉积;三是相变界面形成法。其中电镀方法与其它方法相比有其自身的特点,一是很多单一金属可以被电镀出来,二是技术难度相对较小。[6]因此,随着对纳米材料研究和需求的增长,使用电镀技术来研制和生产纳米材料将不会是很远的事情。 |