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电镀液及电镀方法.pdf

  • 上传人:a2
  • 文档编号:44224
  • 上传时间:2018-01-18
  • 格式:PDF
  • 页数:9
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410476053.0

    申请日:

    2014.09.17

    公开号:

    CN104178785A

    公开日:

    2014.12.03

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C25D 3/56申请公布日:20141203|||实质审查的生效IPC(主分类):C25D 3/56申请日:20140917|||公开

    IPC分类号:

    C25D3/56; C25D5/00

    主分类号:

    C25D3/56

    申请人:

    朱忠良

    发明人:

    朱忠良

    地址:

    214000 江苏省无锡市锡山区鹅湖镇人民路居委红和新村100号

    优先权:

    专利代理机构:

    北京品源专利代理有限公司 11332

    代理人:

    范坤坤

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    内容摘要

    本发明公开了一种电镀液,其包括:硫酸亚锡150~180g/L、硫酸锌60~80g/L、柠檬酸钾10~20g/L、两性表面活性剂10~20g/L、碱化四异丙铵0.5~10g/L;所述电镀液的pH为4~8。本发明通过采用上述电镀液,并配合电镀条件,得到的镀层的亮度高,耐腐性强,镀层的出白锈时间和出红锈时间均大幅度延长,出白锈时间可以达到70小时以上,出红锈时间可以达到450小时以上,其耐腐蚀明显提高,可以满足苛刻环境的使用要求。

    权利要求书

    1.  一种电镀液,其特征在于,其包括:

    所述电镀液的pH为4~8。

    2.
      如权利要求1所述的电镀液,其特征在于,所述电镀液,其包括:


    3.
      如权利要求1或2所述的电镀液,其特征在于,所述电镀液,其包括:


    4.
      一种使用权利要求1-3之一所述电镀液进行电镀的方法,其特征在于,所述方法在如下条件下进行:
    电镀液温度:15~35℃;
    阴极电流密度:8~20A/dm2
    电镀时间:10~20min。

    5.
      如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法在以下条件进行:
    电镀液温度:15~30℃;
    阴极电流密度:10~20A/dm2
    电镀时间:12~20min。

    6.
      如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述方法在以下条件进行:
    电镀液温度:20~30℃;
    阴极电流密度:12~20A/dm2
    电镀时间:14~20min。

    说明书

    电镀液及电镀方法
    技术领域
    本发明涉及一种电镀液及电镀方法。
    背景技术
    电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。
    利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。
    六价铬镀层具有光亮、坚硬、抗变色、耐热、耐磨等特点,在大气的条件下,能长久地保持原来的光泽;在酸、碱中都具有很高的化学稳定性,是一种理想的镀层,在装饰性和功能性方面都得到了满意的效果。六价铬电镀的缺点也是很明显的:镀铬的阴极电流效率极低,仅有8%~16%,大量氢气的析出形成酸雾,对环境和工人的健康造成损害;六价铬不能自然降解,它在生物和人体内蓄积,造成长期的危害。在所有的电镀工艺中,六价铬电镀的分散能力和覆盖能力最差,对于形状比较复杂的零件必须采用象形阳极,才能保证镀层的均匀性。随着人们环保意识的增强,六价铬电镀工艺的改革势在必行。为了取代重污染的六价铬电镀,人们进行了许多研究,主要是三价铬电镀。低毒、低污染是三价铬电镀的最大优点,其毒性只有六价铬化合物的1%左右;无铬雾逸出,镀铬工人不会产生相关的职业病;Cr3+的废水处理比Cr6+简单,省略了Cr6+ 的还原步骤,只要将废水pH调到8左右,Cr3+就能成为氢氧化物而沉淀分离;Cr3+的废水处理综合费用只有Cr6+镀液的20%左右。
    镉镀层被认为是最好的耐蚀性镀层。但电镀镉工艺由于有毒,并且存在严重的污染间题,因此研究和开发多元合金电镀层取代镀镀层是电镀中主要研究的课题之一,而锡一锌镀层则是一种性质优良的高耐蚀性二元合金镀层。
    锡锌合金镀层为银白色,光亮、细致柔软、可抛光,经钝化处理后为无色或淡黄色。它兼具锡和锌两种金属的优点,其电位在锡和锌之间,具有良好的耐氯离子腐蚀的性能,可替代耐海水腐蚀的镉镀层,降低成本,减轻污染。此外,它还具有良好的焊接性能,在700℃高温下不变形,不脱皮。因此,可广泛应用于航空、航海、机械、电子等领域。
    目前,活的锡-锌合金的电镀体系有多种:氰化物体系、氟硼酸体系、焦磷酸盐体系、葡萄糖酸盐体系和柠檬酸盐体系。国内主要应用的是氰化物、焦磷酸盐体系。氰化物体系污染严重,且镀液不稳定,致使镀层质量较差。这主要是由于二价锡在水溶液中易氧化成四价锡,引起镀层浑浊,因此,必须加入适当的稳定剂和添加剂,提高金属离子在阴极放电的过电位,以得到性能优异的镀层。
    发明内容
    本发明的目的之一在于提供一种锡-锌合金电镀液,采用该电镀液电镀后得到的锡-锌合金镀层耐腐蚀性强,可减少污染,为代镉的理想镀层。
    为了达到上述目的,本发明采用了如下技术方案:
    一种电镀液,其包括:


    所述电镀液的pH为4~8。
    所述硫酸亚锡的含量例如为152g/L、154g/L、156g/L、158g/L、160g/L、162g/L、164g/L、166g/L、168g/L、170g/L、172g/L、174g/L、176g/L或178g/L。
    所述硫酸锌的含量例如为62g/L、64g/L、66g/L、68g/L、70g/L、72g/L、74g/L、76g/L或78g/L。
    所述柠檬酸钾的含量例如为10.5g/L、11g/L、11.5g/L、12g/L、12.5g/L、13g/L、13.5g/L、14g/L、14.5g/L、15g/L、15.5g/L、16g/L、16.5g/L、17g/L、17.5g/L、18g/L、18.5g/L、19g/L或19.5g/L。
    所述两性表面活性剂的含量例如为10.5g/L、11g/L、11.5g/L、12g/L、12.5g/L、13g/L、13.5g/L、14g/L、14.5g/L、15g/L、15.5g/L、16g/L、16.5g/L、17g/L、17.5g/L、18g/L、18.5g/L、19g/L或19.5g/L。
    所述碱化四异丙胺的含量例如为1g/L、1.5g/L、2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L、5g/L、5.5g/L、6g/L、6.5g/L、7g/L、7.5g/L、8g/L、8.5g/L、9g/L或9.5g/L。
    所述电镀液的pH例如为4.2、4.4、4.6、4.8、5、5.2、5.4、5.6、5.8、6、6.2、6.4、6.6、6.8、7、7.2、7.4、7.6或7.8。
    优选地,所述电镀液,其包括:


    优选地,所述电镀液,其包括:

    一种使用上述电镀液进行电镀的方法,所述方法在如下条件下进行:
    电镀液温度:15~35℃;
    阴极电流密度:8~20A/dm2
    电镀时间:10~20min。
    所述电镀液温度例如为16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃或34℃。
    所述阴极电流密度例如为9A/dm2、10A/dm2、11A/dm2、12A/dm2、13A/dm2、14A/dm2、15A/dm2、16A/dm2、17A/dm2、18A/dm2或19A/dm2
    所述电镀时间例如为11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或19min。
    优选地,所述方法在以下条件进行:
    电镀液温度:15~30℃;
    阴极电流密度:10~20A/dm2
    电镀时间:12~20min。
    优选地,所述方法在以下条件进行:
    电镀液温度:20~30℃;
    阴极电流密度:12~20A/dm2
    电镀时间:14~20min。
    本发明的电镀方法中的被镀物是以Fe、Ni、Cu或以这些为基础的合金的金属材料,把这些金属材料作为阴极进行电镀。在对极中,可以使用锡-锌合金或在Ti材上实施了Pt镀的不溶性电极、炭电极等。使用不溶性阳极时,通过将前述的锡和锌的金属盐直接溶解于镀液中的方法或者通过补充以高浓度溶解有锡和锌的金属盐的水溶液,可以维持所使用的镀浴的金属浓度。该金属的高浓度水溶液还可以含有前述柠檬酸或其盐以及氢氧化碱性化合物。
    本发明的电镀方法中,被镀物通过常规方法进行预处理之后,再进行电镀工序。预处理工序中,进行浸渍脱脂、酸洗、电解洗涤和活化中的至少1种操作。电镀后,将所得的覆膜用水洗涤、干燥即可,还可以实施使用常规方法的铬酸盐处理和化学法表面处理或者使用无机物和有机物的涂敷处理。
    与已有技术相比,本发明通过采用上述电镀液,并配合电镀条件,得到的镀层的亮度高,耐腐性强,镀层的出白锈时间和出红锈时间均大幅度延长,出白锈时间可以达到70小时以上,出红锈时间可以达到450小时以上,其耐腐蚀明显提高,可以满足苛刻环境的使用要求。
    具体实施方式
    下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
    实施例1
    一种电镀液,其包括:


    所述电镀液的pH为4。
    一种使用上述电镀液进行电镀的方法,所述方法在如下条件下进行:
    电镀液温度:15℃;
    阴极电流密度:8A/dm2
    电镀时间:10min。
    实施例2
    一种电镀液,其包括:

    所述电镀液的pH为4~8。
    一种使用上述电镀液进行电镀的方法,所述方法在如下条件下进行:
    电镀液温度:35℃;
    阴极电流密度:20A/dm2
    电镀时间:20min。
    实施例3
    一种电镀液,其包括:

    所述电镀液的pH为5。
    一种使用上述电镀液进行电镀的方法,所述方法在如下条件下进行:
    电镀液温度:25℃;
    阴极电流密度:12A/dm2
    电镀时间:12min。
    实施例4
    一种电镀液,其包括:

    所述电镀液的pH为6。
    一种使用上述电镀液进行电镀的方法,所述方法在如下条件下进行:
    电镀液温度:20℃;
    阴极电流密度:14A/dm2
    电镀时间:14min。
    对采用实施例1~4和对比例1~3的方法对被镀物进行电镀后的镀层进行性 能测试,结果如下表所示:

    实施例镀层厚度μm出白锈时间h出红锈时间h实施例1570450实施例2580450实施例3570500实施例4570520

    申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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    电镀 方法
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