加入WTO以后，由于关税壁垒的消除，大量国外镀锡板产品涌入中国市场。因此，寻求快速准确分析镀锡板的方法，评价其质量进而建立起相应的技术壁垒，有效抵制劣质产品的流入，就成为限制镀锡板进口，保护我国钢铁企业正当权益的关键。本文利用辉光放电发射光谱法对镀锡板镀层结构进行了深度解析，着重研究了不同镀锡板样品的镀层厚度、镀层结构、镀层化学成分的深度分布、有害元素Cr和Pb的残余情况以及电镀工艺对镀层结构的影响。 辉光光谱深度分析所得直接结果为元素光谱强度随溅射时间的关系，要想得到元素含量随溅射深度的关系需要进行定量转化，即测定已知含量样品的光谱强度，建立工作曲线。深度分析中由于溅射率不同引起工作曲线中不同基体材料对应点不在同一直线上，因而需要测定各基体的溅射率，要完成溅射时间到溅射深度的转化也需要利用样品的溅射率。深度分辨率是影响深度分析准确度的重要因素，深度分辨率较好意味着辉光光谱可以有效区分来自样品不同深度的光谱信息。选择合适的放电条件使样品平行于表面均匀逐层溅射，获得平坦的溅射坑形可以保证样品分析过程中具有很好的深度分辨率。 因而，建立辉光光谱定量描述镀锡钢板深度结构的方法分为几个步骤： 1)详细研究了在不同的放电电压、放电电流条件下镀锡钢板及相关均匀材料的光谱行为，发现在700V20mA条件下样品可以均匀逐层溅射。因此，将700V20mA确定为分析镀锡钢板的实验条件； 2)用密度-深度法测定了各基体材料的溅射率。其中溅射深度采用表面形貌仪测定，分别采用理论模型计算和排水法测定两种方法得到样品的密度。比较两种方法所得密度结果发现，对大部分基体标样而言，计算结果与测定结果相差不大，而且主量元素含量越高、合金元素与主量元素性质越接近，计算结果准确度越高。由于样品中合金元素含量较高，铸铁、不锈钢密度的计算结果与测定值偏差较大。 3)在选定条件下溅射标准样品，建立了工作曲线，并利用样品的溅射率校正光谱强度，扣除因溅射率不同而引起的基体效应。经过校正的工作曲线，大部分元素的相关系数在0.99以上。 4)通过将本方法定量转化所得深度结果与表面形貌仪测定的溅射坑深度比较发现，两者一致性较好。光谱法积分到锡铁曲线交点处的镀锡量(镀层厚度)与化学退镀法分析结果一致，将此厚度定义为镀层的表观厚度。 运用本方法对自制镀锡板样品及几块不同的工业镀锡板样品进行了分析，主要考察了镀层厚度、结构及Cr、Pb等元素在镀层中的分布。 分别研究了酸性和碱性电镀工艺中，不同工艺参数对镀层厚度、镀层结构及成分深度分布的影响，发现不同工艺参数对不同元素的深度分布的影响不同，碱性工艺中镀层表面存在较多的Pb，对电镀液的分析结果表明，这是由电镀液中Pb杂质含量较高引起的。随着电流密度、电镀时间的增大，镀层厚度逐渐增大，但电流密度达到一定值后，镀层厚度基本不再随电流密度增大而变化。在碱性工艺中，镀液浓度刚好饱和时，电镀效率最高，而在不饱和或过饱和的电镀液中，单位时间单位电流密度所得镀层厚度较小。 本文建立了一种快速、准确、定量测定镀锡板镀层厚度及镀层成分深度分布的方法，对于镀锡板进出口检验、生产工艺控制及包装行业均有一定的指导意义。