Sn与Fe通过热扩散作用形成了FeSn2金属间化合物层,赋予镀锡板高耐蚀性的特点,但热扩散条件下FeSn2金属间化合物层的生长过程、机制与相关动力学参数尚未明确,同时通过电沉积法获得Sn-Fe合金的研究却少有报道,特别是对其镀层性能及电沉积过程的研究未见报道。本文的目的便是明确上述热扩散法与电沉积法获得锡铁合金的过程、膜层性能及其异同,进一步通过控制工艺参数来提高膜层性能。采用SEM、XRD、Tafel、EIS和计时电位法等方法,研究了热扩散工艺（即软熔工艺）参数对FeSn2层的影响,研究结果表明镀锡板镀锡量对FeSn2的晶面取向度无明显影响;软熔温度的升高不会改变FeSn2的择优生长晶面取向,但是会提高择优晶面的取向度,FeSn2的晶粒尺寸会随软熔温度的提高而变大;随着软熔时间的增加,FeSn2的形貌从片状向柱状再向粒状转变,晶粒尺寸变大。基板的择优晶面取向会影响FeSn2的择优晶面取向、形貌和晶粒尺寸。锡铁合金层晶粒尺寸增加可以提高镀锡板的耐蚀性。通过扩散偶的方法研究了热扩散法制备锡铁合金层的生长动力学参数及生长机理。明确了Sn/Fe界面FeSn2金属间化合物层生长过程符合三阶段生长规律,并通过研究表明在保温温度300～500℃时,Sn/Fe扩散偶的界面有且仅有金属间化合物FeSn2生成,金属间化合物（IMC）层的生长主要发生在熔融态的Sn相中,在400～500℃时,体扩散是IMC层生长的速率控制过程。在300～400℃时,IMC层生长受体扩散和晶界扩散共同控制。IMC层的生长速率常数为3.114×10-10 m~2/s,反应活化能为46.76 k J/mol。通过正交实验优化了Sn-Fe合金镀液,镀液组成为:葡萄糖酸钠120 g/L,硫酸亚锡40 g/L,硫酸亚铁20 g/L,EPE4600 30 ml/L,硼酸20 g/L。通过SEM、EDS和XRD等方法研究工艺参数对Sn-Fe合金镀层性能的影响,通过电沉积法能够制备表面光亮、结晶细致、耐蚀性好的Sn–Fe合金镀层,镀层Fe含量在18 wt.%左右,合金镀层以FeSn2相为主,同时存在Sn相与Fe相。最佳电流密度为2.0 A/dm~2,最佳p H为4。采用电化学脉冲方法,研究了脉冲工艺条件对镀层性能的影响,研究表明最佳脉冲工艺为:峰值电流密度4.0 A/dm~2,占空比为0.3,频率为50 Hz,与直流电源相比,电流效率高,耐蚀性好,硬度大,光泽度持平。对于镀层厚度相同的镀锡板与Sn-Fe合金镀层,脉冲电沉积获得的Sn-Fe合金镀层耐蚀性最好,其次是直流电沉积获得的Sn-Fe合金镀层,耐蚀性最差的是软熔处理后的镀锡板。通过CV曲线与计时电流法研究了合金镀液的电化学行为,研究表明添加剂的加入可以使Sn沉积峰电流减小,使Sn-Fe合金的沉积峰电位负移,抑制析氢反应的发生。葡萄糖酸钠对Sn2+的络合能力比硼酸强,Sn沉积与Sn-Fe合金沉积存在竞争关系。Sn-Fe合金的电沉积过程为不可逆过程,Sn-Fe合金的阴极电沉积过程受扩散与电化学混合步骤所控制,在含有添加剂的镀液中,随着沉积电位的负移,Sn-Fe合金的成核机理从三维瞬时成核逐渐转化为连续成核。