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铜、镍和锡镀层由于它们各自优异的性能,被广泛应用,然而,其镀层因夹杂各种杂质而易氧化变色与腐蚀,影响镀层性能,所以必须采用保护剂进行保护。针对现有保护剂存在不能兼顾水溶性、环保以及镀层的耐腐蚀性能、外观、导电性能等一系列问题,本文根据各镀层的腐蚀机理,引入量子化学研究保护剂的保护机理,在不影响镀层使用功能基础上,开发出既具有良好耐腐蚀性能又环保的水溶性保护剂,主要研究内容如下：1.以S和N元素为吸附基,通过量子化学模拟研究其在铜和镍上的吸附,依据吸附构型建立理论吸附模型。2.采用3%NaCl蒸汽腐蚀试验以及200℃高温试验,初步筛选铜镀层保护剂主要组分,然后通过正交试验进一步筛选,最后复配得到BCu-10保护剂。对其保护后的镀层外观、孔隙率、硫化氢加速腐蚀及接触电阻性能进行检测,满足产品要求；电化学测试表明BCu-10在铜表面形成保护膜,该膜为化学吸附膜；X射线光电子能谱(XPS)分析铜镀层上保护膜含元素Cu、O N、C和S,说明保护后铜镀层上无有毒与有害物质；BCu-10保护剂通过瑞士通用公证行(SGS)的环保检测。3.采取孔隙率试验,筛选镍镀层保护剂主要成分,然后依据外观以及中性盐雾试验的结果,确定BN-96A为镍镀层最佳保护剂。对BN-96A保护后镀层外观、孔隙率、硫化氢加速腐蚀及接触电阻性能检测,满足产品要求；电化学测试表明BN-96A在镍表面形成保护膜,该膜由物理吸附膜和化学吸附膜构成；XPS分析镍镀层上的保护膜含Ni、O N、C和S,膜中无有毒与有害物质；BN-96A保护剂通过SGS的环保检测。4.采用半胱氨酸水溶液以及260℃高温试验考察抗变色性能,初步筛选锡镀层保护剂主要成分,复配D得到保护剂BSn-2006A。对BSn-2006A保护后的镀层外观、孔隙率、接触电阻及钎焊性能检测,满足产品要求；XPS测试表明,BSn-2006A保护后的保护膜含Sn、O N、C和P,无有毒与有害成分。