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金和金合金化學性質非常穩(wěn)定，又有可貴的物理性質，在裝飾和功能方面均有廣泛的用途。裝飾方面如首飾、獎牌、鐘表、燈具、餐具、打火機等;功能方面如印制電路板、集成電路、微電子零部件等。如果沒有鍍金，現代電子產品就不可能達到今天的高、精、尖程度。但金昂貴，資源缺少，電鍍雖然是節(jié)約金的工藝，但也要考慮用最少的金達到最大的使用價值。除某些電子產品需要高純度金之外，很多地方可采用代金和金合金。電子工業(yè)是用金大戶，電鍍金占電子工業(yè)用金量的一半以上，其中電子接插件用金占電子電鍍金60%以上，所以在接插件上采用一系列節(jié)金措施就會有明顯的節(jié)金效果。例如美國和西歐自70年代中期到80年代中期，電子工業(yè)產量增加幾倍，而總用金量卻持平或下降，就是采用了有效的節(jié)金措施。
為達到節(jié)金目的，國內外采取了如下措施。
1.代金鍍層的研究
開發(fā)用于接點處的代金鍍層，如用鈀鎳合金、銠釕合金、金銅合金、金銅鎘合金、金鈷合金等。
2.低K金的研究
以金合金化達到降低金的K數。國際上金純度與K數的關系如下：
含金量(%)K數含金量(%)K數
95.9以上2470.9～79.218
87.6～95.82262.6—70.816
79.3～84.32054.2—62.514
如果用18K金合金代替24K金就可節(jié)約金40%，目前已報導過的低K金合金有金鎘、金鈷、金銅鎘、金銀、金鎳、金鈀、金錫等合金，但這些電子工業(yè)還未大規(guī)模使用，而裝飾方面已廣泛應用。
3.底鍍層的研究
研究鍍金的底鍍層是以不降低其性能而又達到節(jié)金為目的。過去用光亮鎳僅能使基體表面光亮平滑，由于孔隙多，介質腐蝕造成接觸電阻增大，這里推薦錫鎳合金和鈀鎳合金。例如在光亮鎳上鍍3μm的金層還不如在錫鎳合金上鍍0.5μm金層的接觸電阻低;在銅基上鍍51xm的鈀鎳合金再鍍0.2μm金與鍍2μm的硬金接觸電阻值相當。這兩種金中間層已在我國應用。在接插件上鍍2μm的鈀鎳合金再閃鍍0.05μm～0.1μm的軟金時，各種性能均達到或超過鍍2μm硬金的效果，成本卻降低2/3以上，并有顯著的節(jié)金效果。
4.減少金的使用面積
采用電刷鍍或激光刷鍍技術，只在最需要的面積上施鍍金，亦有顯著的節(jié)金效果。
5.減薄鍍層厚度
除選擇性能優(yōu)異的中間層外，采用脈沖鍍金技術，可提高金層純度、致密性，減少孔隙，提高鍍層均勻性、耐磨性、耐蝕性和釬焊性，金層厚度可減薄1/3～1/2。
6.采用鍍金專用設備和采取回收金的措施
裝飾性鍍金合金的成分及特性，列于表4—6—3。幾種金合金的硬度和耐磨性，列于表4—6—4。
(一)電鍍金銅合金
金銅合金中隨銅含量提高其合金外觀由金黃一玫瑰紅一赤金變化。含金85%的金銅合金外觀呈玫瑰紅色，俗稱“玫瑰金”，該合金具有較高的耐磨性和化學穩(wěn)定性，不易變色，廣泛用于首飾、鐘表和電子元器件。
表4—6—3裝飾性鍍金合金的成分及特性
表4—6—4幾種金合金的硬度和耐磨性
金銅合金中的銅大部分為機械混合晶，金作為固溶體能溶解的比例很小，鍍后在300℃下進行熱擴散處理，可形成金銅固溶體和金屬間化合物，l8K金時，硬度由鍍后HV250～HV300升至HV400～HV450，電阻也因熱處理降低到4μΩ/cm2～6μΩ/cm2。
電鍍金銅合金鍍液有氰化堿性、中性或近中性。前者電流效率低，需要嚴格維護;后者容易施鍍，應用廣泛。
1.電鍍金銅合金工藝規(guī)范(見表4—6—5)
2.鍍液的配制方法
(1)將金塊或金片剪成金絲，置于王水(硝酸：鹽酸=1：3)中，用水浴加熱使其溶解。冷卻至60℃左右用溫純水將體積稀釋一倍。在攪拌下加入氨水，這時有沉淀物產生，過濾后用沸純水洗滌沉淀物至無氨味。用氰化鉀溶液將沉淀物溶解之，逐得金氰化鉀溶液。如果購得到金氰化鉀鹽可直接溶解于氰化鉀熱溶液中。
表4—6—5電鍍金銅合金的工藝規(guī)范
(2)將部分氰化鉀溶于純水中，然后加入氰化亞銅，加熱攪拌至完全溶解，得到銅氰化鉀溶液。每溶解lO0g氰化亞銅需氰化鉀l45g。
(3)把亞硫酸鈉溶于純水中，最后將三種溶液混合，稀釋至總體積攪勻，即可試鍍。
3.鍍液成分和工藝參數的影響
(1)鍍液金銅含量比宜控制在1：(2—3)為宜，若銅含量太高，則鍍層呈紫銅色;含銅太低呈金黃色，均達不到玫瑰金的裝飾要求。
(2)游離氰化鉀對銅的析出有明顯影響，含量高時銅難析出，同時允許使用的電流密度上限也降低。
(3)陰極電流密度對合金鍍層組成及外觀影響很大。電流密度高時，鍍層中銅含量增加，外觀偏紅;電流密度低則含金量增加，鍍層易產生白霧，反光性差。
(4)如要提高硬度和耐磨性，鍍后在300℃下熱處理2h～3h。電鍍金銅合金常見故障及糾正方法，如表4—6—6所列。
表4—6—6常見故障及糾正方法
(二)金銀合金
金銀合金只能從氰化物鍍液中獲得，在此鍍液中兩種金屬的析出電位接近，鍍液中離子濃度比例變化可獲得各種組成的金銀合金，是適應性、穩(wěn)定性優(yōu)良的鍍液。
隨銀含量增加，合金外觀由黃變綠至白色，當銀含量少時(22K～23.5K)呈稍帶綠的金色，當銀增至70%時鍍層完全變白。
金銀合金硬度為HVl20～HVl80之間，接觸電阻比純金稍高，適用于電子產品、首飾及工藝品。金銀合金電鍍工藝規(guī)范，列于表4—6—7。
表4—6—7電鍍金銀合金的工藝規(guī)范
這類鍍液隨電流密度增加銀含量降低，例如2A/dm2時合金含銀為l2%;3A/dm2時含銀為8%;4A/dm2時含銀降至5%。隨溫度升高和加強攪拌則合金中銀含量增加。
(三)金鎳合金
從氰化鍍液中很難獲得含鎳合金，鎳只有微量析出或完全不析出，鈷也一樣，氰化鍍液中加鎳鹽和鈷鹽是為了獲得光亮硬度高的金鍍層。金鎳合金一般是從酸性鍍液中獲得的。
金鎳合金結晶細致，是固溶體合金，硬度為HV200以上，而且有韌性。盡管在酸性液中電鍍，但孔隙率極低，與相同厚度的其他金合金比較，耐磨性和耐蝕性優(yōu)良。適合用作電觸頭和印制電路板鍍層。隨鎳增加外觀由黃變青黃至白色。
電鍍金鎳合金的工藝規(guī)范，如表4—6—8所列。
表4—6—8電鍍金鎳合金的工藝規(guī)范
工藝條件對金鎳合金鍍液的影響如下：
(1)pH值升高合金中鎳含量降低;
(2)電流密度升高，鎳含量亦降低;
(3)絡合劑濃度升高，鎳含量亦降低;
(4)隨溫度升高，合金中鎳含量急劇升高。
在上述鍍液中加入硫酸鈷，則可獲光亮硬質的金鈷。金鈷合金隨鈷增加由金黃變橙變綠至白，
有同金鎳合金相似的用途。
(四)其他金合金
其他重要金合金有金鈷、金鐵、金銻、金鈀銅、金鈀銅鎳合金。其電鍍工藝規(guī)范列于表4—6—9。
表4—6—9其他金合金電鍍工藝規(guī)范
