一种深镀能力好的锡钴合金电镀液及其电镀方法与流程

文档序号:17926273发布日期:2019-06-15 00:26阅读:1138来源:国知局

本发明涉及电镀技术领域,尤其涉及一种深镀能力好的锡钴合金电镀液及其电镀方法。



背景技术:

电镀铬层具有很好的耐腐蚀性、耐磨性和反光性能,应用非常广泛,但是镀铬时常使用有毒的六价铬,对环境污染很严重,所以在很多场合,常使用锡钴合金作为代铬镀层。同时,锡钴合金镀层以高贵典雅色泽,深受人们青睐,而被广泛应用于首饰、钟表、眼镜、钮扣等行业。

目前,现有技术已经公开了一些锡钴合金电镀液的技术方案,例如公布号为cn103014792a的中国专利申请,公开了一种锡钴合金装饰性代铬电镀液及其电镀方法,其电镀液配方组成为:氯化亚锡40-50g/l、氯化钴30-40g/l、氯化钾60-90g/l、edta二钠盐10-12g/l、酒石酸钾钠5-10g/l、丙烯酸-2-乙基己酯0.2-0.5g/l、苄叉丙酮0.1-0.2g/l、聚氧丙烯甘油醚0.1-0.2g/l、香豆素0.02-0.05g/l。虽然该电镀液可以在外观上完全取代装饰性镀铬工艺、适用于复杂形状工件,但是其深镀能力欠佳,在实际电镀应用中,该电镀液对于长管类的简单形状工件却并不适用,使得长管工件的内部镀层无法达到要求,造成严重的质量问题和长管内壁的腐蚀隐患。因此,研究出一种深镀能力更优的锡钴合金电镀液成为一种迫切需求。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种深镀能力好、适合长管状工件的锡钴合金电镀液及其电镀方法。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:

一种深镀能力好的锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡40-50g/l

氯化钴30-40g/l

氯化钾60-90g/l

edta二钠盐10-12g/l

酒石酸钾钠5-10g/l

二苯磺酰亚胺0.05-0.1g/l

噻吩-2-磺酸0.3-0.5g/l

香豆素0.1-0.2g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.02-0.05g/l。

所述的锡钴合金电镀液的电镀方法:不锈钢作为阳极放入电镀液中,将工件按照常规镀前处理进行清洗和活化后电镀光亮镍,将上述电镀过光亮镍的工件放入本发明电镀液中作为阴极,控制电流密度为0.3-1.0a/dm2、镀液温度50-60℃、电镀时间10-30min的工艺参数,进行施镀。

本发明电镀液采用的初级光亮剂为二苯磺酰亚胺和噻吩-2-磺酸的组合物,次级光亮剂为香豆素和n,n-二乙胺基丙炔胺的组合物。这四种物质不仅作为电镀液的光亮剂,同时在提高深镀能力方面起到了协同作用,缺一不可。

采用内孔法测试本发明锡钴合金电镀液的深镀能力,采用开口的φ10mm×100mm铜管作阴极,控制电流密度为1.0a/dm2、镀液温度55℃、电镀时间20min的工艺参数,施镀后将铜管按纵向切开,测量内壁镀层的长度,用内壁镀层的长度l和管径φ的比值l/φ来评定镀液的深镀能力,本发明锡钴合金电镀液的深镀能力达到了9.5,远高于现有技术。

本发明的有益效果是,大大提高了电镀液的深镀能力,非常适合于长管形状工件的施镀,解决了现有技术中长期存在的难以解决的技术问题。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步地描述。

实施例1:

一种深镀能力好锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡40g/l

氯化钴40g/l

氯化钾60g/l

edta二钠盐12g/l

酒石酸钾钠5g/l

二苯磺酰亚胺0.1g/l

噻吩-2-磺酸0.3g/l

香豆素0.2g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.02g/l

所述的锡钴合金电镀液的电镀方法:不锈钢作为阳极放入电镀液中,将工件按照常规镀前处理进行清洗和活化后电镀光亮镍,将上述电镀过光亮镍的工件放入本发明电镀液中作为阴极,控制电流密度为0.3-1.0a/dm2、镀液温度50-60℃、电镀时间10-30min的工艺参数,进行施镀。

实施例2

一种深镀能力好锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡50g/l

氯化钴30g/l

氯化钾90g/l

edta二钠盐10g/l

酒石酸钾钠10g/l

二苯磺酰亚胺0.05g/l

噻吩-2-磺酸0.5g/l

香豆素0.1g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.05g/l

所述的锡钴合金电镀液的电镀方法同实施例1。

实施例3:

一种深镀能力好锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

二苯磺酰亚胺0.08g/l

噻吩-2-磺酸0.4g/l

香豆素0.15g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.03g/l

所述的锡钴合金电镀液的电镀方法同实施例1。

对比例1:

一种锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

二苯磺酰亚胺0.48g/l

香豆素0.15g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.03g/l

对比例1与实施例3的唯一不同点在于,初级光亮剂仅采用二苯磺酰亚胺,其含量为实施例3两种初级光亮剂含量之和。

对比例2:

一种锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

噻吩-2-磺酸0.48g/l

香豆素0.15g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.03g/l

对比例2与实施例3的唯一不同点在于,初级光亮剂仅采用噻吩-2-磺酸,其含量为实施例3两种初级光亮剂含量之和。

对比例3:

一种锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

二苯磺酰亚胺0.08g/l

噻吩-2-磺酸0.4g/l

香豆素0.18g/l

对比例3与实施例3的唯一不同点在于,次级光亮剂仅采用香豆素,其含量为实施例3两种次级光亮剂含量之和。

对比例4:

一种锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

二苯磺酰亚胺0.08g/l

噻吩-2-磺酸0.4g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.18g/l

对比例4与实施例3的唯一不同点在于,次级光亮剂仅采用n,n-二乙胺基丙炔胺,其含量为实施例3两种次级光亮剂含量之和。

对比例5:

一种锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

二苯磺酰亚胺0.08g/l

噻吩-2-磺酸0.4g/l

香豆素0.02g/l

n,n-二乙胺基丙炔胺0.16g/l

对比例5与实施例3的唯一不同点在于,次级光亮剂采用的香豆素和n,n-二乙胺基丙炔胺的含量不在本发明的范围内,但其含量之和与实施例3两种次级光亮剂含量之和相同。

对比例6:

一种锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

丙烯酸-2-乙基己酯0.3g/l

苄叉丙酮0.1g/l

聚氧丙烯甘油醚0.1g/l

香豆素0.02g/l

对比例6为公布号为cn103014792a的中国专利申请的实施例3。

对比例7:

一种锡钴合金电镀液,其镀液配方组成为:

氯化亚锡45g/l

氯化钴35g/l

氯化钾70g/l

edta二钠盐11g/l

酒石酸钾钠6g/l

丙烯酸-2-乙基己酯0.3g/l

苄叉丙酮0.1g/l

香豆素0.02g/l

对比例7与公布号为cn103014792a的中国专利申请的实施例3的不同点在于,电镀液中未添加聚氧丙烯甘油醚。

测试本发明实施例1-3和对比例1-7锡钴合金电镀液的深镀能力:

每个试验组采用三根开口的φ10mm×100mm长铜管作待镀试验件,按照常规镀前处理进行清洗和活化后电镀光亮镍,将上述电镀过光亮镍的试验件放入本发明电镀液中作为阴极,不锈钢作为阳极放入电镀液中,控制电流密度为1.0a/dm2、镀液温度55℃、电镀时间20min的工艺参数,施镀后将铜管按纵向切开,测量内壁镀层的长度,用内壁镀层的长度l和管径φ的比值l/φ的算术平均值来评定镀液的深镀能力,测试结果如下表1。

表1

通过上述测试结果可以看出,本发明实施例1-3的锡钴合金电镀液对于φ10mm×100mm长铜管均具有优异的深镀能力,其中实施例3效果最佳,深镀能力达到了9.5。对比例1-4的锡钴合金电镀液相比于实施例3来说,初级光亮剂和次级光亮剂的总含量相同,但是均采用了单一的初级光亮剂或次级光亮剂,导致电镀液对于φ10mm×100mm长铜管的深镀能力大大降低,说明了这四种物质不仅作为电镀液的光亮剂,同时在提高深镀能力方面起到了协同作用,缺一不可;对比例5的锡钴合金电镀液的初级光亮剂和次级光亮剂的总含量与实施例3相同,但是次级光亮剂采用的香豆素和n,n-二乙胺基丙炔胺的含量不在本发明的范围内,其深镀能力也有较明显的降低;对比例6是本发明所要改进的现有技术的锡钴合金电镀液技术方案,其对φ10mm×100mm长铜管的深镀能力仅有3.3,表明其不适用于长管形状工件的施镀;对比例7相对于对比例6未添加聚氧丙烯甘油醚,由于聚氧丙烯甘油醚属于表面活性剂,具有润湿和细化结晶等作用,可以降低电镀液与待镀工件表面的界面张力,因此,删减掉聚氧丙烯甘油醚之后,电镀液对于φ10mm×100mm长铜管的深镀能力由3.3降至2.4。

上述的实施例仅为本发明的优选实施例,不能以此来限定本发明的保护范围,因此,依本发明申请专利保护范围所作的等同变化,仍属本发明涵盖的范围。

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