专利名称：一种无氰镀银用电镀液及无氰镀银方法
技术领域：
本发明涉及一种无氰镀银用电镀液，同时还涉及一种无氰镀银方法，其是在直流
电沉积作用下的无氰镀银方法，属于电化学镀银技术领域。
背景技术：
银是一种银白色、可锻、可塑及有反光能力的贵金属，镀银层具有良好的导电性、 钎焊性，低接触电阻和高反射系数，广泛应用于电器、电子、通讯设备和仪器仪表制造等工 业领域。目前的镀银方法多使用直流电镀银或脉冲镀银等电镀方式；在实际生产中，镀银液 大多采用氰化物电镀，氰化物是一种剧毒物质，对环境造成严重污染，危害人类健康。无氰 镀银工艺作为一种相对环保无毒的镀银工艺，正在逐渐替代常见的氰化镀银。近年来，无氰 镀银工艺研究较多，取得了一定的成就，但始终存在若干问题，无法真正替代氰化镀银，归 结起来，主要有以下几方面问题尚待解决(l)镀层总体性能达不到商业要求，如镀层光亮 度不够，与基体结合不好等；(2)镀液稳定性差，杂质对其影响比较敏感，导致电镀周期短， 镀液维护困难，增加了应用成本；(3)工艺性能不能满足生产需要，镀液分散能力差，阴极 电流密度低，阳极容易钝化等。 无氰镀银工艺也有相关专利申请，其中公开号为CN 1680630A、名称为"无氰镀银 的工艺方法"的专利申请公开了一种在磁场和脉冲电流下的无氰镀银方法，镀液配方为硝 酸银50 60g/L，硫代硫酸钠250 350g/L，焦亚硫酸钾90 110g/L，硫酸钾20 30g/ L，硼酸25 35g/L，光亮剂5ml/L，其中光亮剂又由4种成分配制而成；其工艺方法包括镀 件化学除油、化学除锈、光亮镀镍、活化处理、浸银、脉冲镀银、钝化处理等步骤。公开号为 CN101260551A、名称为"一种无氰电镀银的方法"的专利申请公开了一种双脉冲电镀银的方 法，其首先进行表面镀镍，然后在酸液中活化镍层，再经化学镀银后在烟酸电镀银体系中双 脉冲电镀银。公开号为CN 101235523A、名称为"超声无氰快速镀银方法"的专利申请中公 开了一种超声电镀银的方法，其电镀液成分为甲烷磺酸银、丁二酰亚胺、硼酸，其工艺步骤 包括超声除油、酸洗除氧化膜、超声电镀等步骤。但是此方法需要超声波设备，增加成本。公 开号为CN 101092724A、名称为"用于镀银的无氰型电镀液"的专利申请公开了一种无氰型 电镀液，其配方为含有银的无机盐或有机盐、嘧啶类配位剂、支持电解质、镀液pH调节剂及 电镀添加剂。公开号为CN 101311321A、名称为"一种非水无氰镀银电镀液"的专利申请公 开了一种采用有机溶剂代替水作为溶剂的电镀液，其配方为银离子来源物、配位剂和电镀 添加剂。上述前两种方法均需在镀银之前先行镀镍，不仅增加工艺步骤，而且增加成本。后 两种电镀液维护困难，且镀件在空气中易发生钝化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无氰镀银用电镀液。
本发明的目的还在于提供一种无氰镀银方法。 为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种无氰镀银用电镀液，由以下成分配制而成硝酸银40 45g/L，硫代硫酸钠200 250g/L，焦亚硫酸钾40 45g/L，醋酸 铵20 30g/L，硫代氨基脲0. 6 0. 8g/L， pH保持在5 6。 所述电镀液的制备方法为先将计算量的硫代硫酸钠溶于蒸馏水中，搅拌使其全部 溶解；然后将计算量的硝酸银和焦亚硫酸钾分别用蒸馏水溶解，并在搅拌下将焦亚硫酸钾 溶液倒入硝酸银溶液中，生成焦亚硫酸银浑浊液后，立即将溶液缓慢的加入硫代硫酸钠溶 液中，生成微黄色澄清液；再将计算量的醋酸铵加入溶液中，配制好的溶液静置后，再加入 计算量的硫代氨基脲，使其全部溶解，最后用蒸馏水定溶。 本发明的技术方案还采用了 一种无氰镀银方法，其是在直流电沉积作用下的无氰 镀银工艺方法，包括镀件打磨、抛光一化学除油一水洗一活化处理一水洗一直流电沉积镀 银一水洗一后处理一水洗一干燥一成品，具体的方法主要包括以下步骤
(1)镀银前的预处理对镀件进行打磨抛光、除油和活化处理； (2)直流电沉积镀银将预处理后的镀件进行直流电沉积镀银，电流密度为0. 1 0. 3A/dm、其中镀液由以下成分配制而成硝酸银40 45g/L，硫代硫酸钠200 250g/L， 焦亚硫酸钾40 45g/L，醋酸铵20 30g/L，硫代氨基脲0. 6 0. 8g/L，pH保持在5 6 ;
(3)钝化处理镀件取出后，进行钝化处理。 所述的镀银前的预处理，其具体方法为首先用金相砂纸对基体进行打磨抛光；然 后用丙酮除油；最后用浓度为36% 38%的盐酸溶液进行活化处理；镀件的基体材料包括 不锈钢、铜、镍或其合金。 所述的步骤(2)中，镀银时的温度为15 °C 30°C ;阴阳极面积比为0. 7 1 : 1.5 2，阳极采用99. 99wt. %的纯银板。 所述的步骤(3)中，钝化处理的方法包括以下步骤首先在55 65g/L的三氧化 二铬和15 20g/L的氯化钠混合溶液中浸渍8 10s，取出洗净，此时表面显示铬酸盐的黄 色；然后在200 210g/L的硫代硫酸钠溶液中浸渍3 5s，取出洗净；接着在100 110g/ L的氢氧化钠溶液中浸渍5 8s，取出洗净；最后在36% 38%的浓盐酸中浸渍10 15s， 取出洗净，即得光亮的不易变色的银层。 本发明的优势在于(l)通过直流电沉积方法使无氰镀银得以实现，镀液毒性极 低或无毒，更大程度地降低了对环境和操作人员的危害，镀液稳定性及分散性优良；(2)银 镀膜可以达到纳米级，并且与基体结合良好，表面平整、致密，光亮度好，抗变色能力强；(3) 本方法镀银之前无需镀镍，工艺简单，操作方便，成本低廉，可以满足生产领域的需要。
具体实施例方式
本发明采用的无氰镀银方法，其是在直流电沉积作用下的无氰镀银工艺方法，包 括镀件打磨、抛光一化学除油一水洗一活化处理一水洗一直流电沉积镀银一水洗一后处理 —水洗一干燥一成品等工艺步骤。
实施例l 本实施例的无氰镀银的电镀液的配方及制备方法为 电镀液的配方为硝酸银40g/L，硫代硫酸钠200g/L，焦亚硫酸钾40g/L，醋酸铵 20g/L，硫代氨基脲0. 6g/L， pH保持在5 6。 电镀液的制备方法先将200g的硫代硫酸钠溶于300ml的蒸馏水中，搅拌使其全
4部溶解；然后将40g的硝酸银和40g的焦亚硫酸钾分别用250ml的蒸馏水溶解，并在搅拌下 将焦亚硫酸钾溶液倒入硝酸银溶液中，生成焦亚硫酸银浑浊液后，立即将溶液缓慢的加入 硫代硫酸钠溶液中，使银离子与硫代硫酸钠络合，生成微黄色澄清液；再将20g的醋酸铵加 入溶液中，配制好的溶液静置后，再加入0. 6g的硫代氨基脲，使其全部溶解，最后用蒸馏水 定溶至1L。
实施例2 本实施例的无氰镀银的电镀液的配方及制备方法为 电镀液的配方为硝酸银43g/L，硫代硫酸钠230g/L，焦亚硫酸钾43g/L，醋酸铵 25g/L，硫代氨基脲0. 7g/L， pH保持在5 6。 电镀液的制备方法制备方法同实施例l，只是将各成分的加入量按照配方要求
作相应调整。 实施例3 本实施例的无氰镀银的电镀液的配方及制备方法为 电镀液的配方为硝酸银45g/L，硫代硫酸钠250g/L，焦亚硫酸钾45g/L，醋酸铵 30g/L，硫代氨基脲0. 8g/L， pH保持在5 6。 电镀液的制备方法制备方法同实施例l，只是将各成分的加入量按照配方要求
作相应调整。 实施例4 本实施例的无氰镀银方法主要包括以下步骤 镀银前的预处理首先用金相砂纸对基体进行打磨抛光；然后用丙酮除油；最后 用浓度为36%的盐酸溶液进行活化处理； (2)直流电沉积镀银将预处理后的镀件进行直流电沉积镀银，镀银时的电流密 度为0. 1A/dm、温度为15°C ;阴阳极面积比为0. 7 : 2，阳极采用99. 99wt. %的纯银板；其 中电镀液使用实施例1中所配制的镀液； (3)钝化处理首先将镀银后的镀件在55g/L的三氧化二铬和15g/L的氯化钠混
合溶液中浸渍8 10s，取出洗净，此时表面显示铬酸盐的黄色；然后在200g/L的硫代硫酸
钠溶液中浸渍3 5s，取出洗净；接着在100g/L的氢氧化钠溶液中浸渍5 8s，取出洗净；
最后在36%的浓盐酸中浸渍10 15s，取出洗净，即得光亮的不易变色的银层。 使用上述方法，在直流电沉积作用下得到的银镀膜覆盖能力好，可以达到纳米级，
且与基体结合良好，表面平整、致密，光亮度好，抗变色能力强。 实施例5 本实施例的无氰镀银方法主要包括以下步骤 (1)镀银前的预处理首先用金相砂纸对基体进行打磨抛光；然后用丙酮除油；最 后用浓度为37%的盐酸溶液进行活化处理； (2)直流电沉积镀银将预处理后的镀件进行直流电沉积镀银，镀银时的电流密 度为0. 2A/dm、温度为25°C ;阴阳极面积比为1 : 2，阳极采用99. 99wt. %的纯银板；其中 电镀液使用实施例2中所配制的镀液； (3)钝化处理首先将镀银后的镀件在60g/L的三氧化二铬和18g/L的氯化钠混 合溶液中浸渍8 10s，取出洗净，此时表面显示铬酸盐的黄色；然后在205g/L的硫代硫酸钠溶液中浸渍3 5s，取出洗净；接着在105g/L的氢氧化钠溶液中浸渍5 8s，取出洗净；
最后在37%的浓盐酸中浸渍10 15s，取出洗净，即得光亮的不易变色的银层。 使用上述方法，在直流电沉积作用下得到的银镀膜覆盖能力好，可以达到纳米级，
且与基体结合良好，表面平整、致密，光亮度好，抗变色能力强。 实施例6 本实施例的无氰镀银方法主要包括以下步骤 (1)镀银前的预处理首先用金相砂纸对基体进行打磨抛光；然后用丙酮除油；最 后用浓度为38%的盐酸溶液进行活化处理； (2)直流电沉积镀银将预处理后的镀件进行直流电沉积镀银，镀银时的电流密 度为0. 3A/dm、温度为30°C ;阴阳极面积比为2 : 3，阳极采用99. 99wt. %的纯银板；其中 电镀液使用实施例3中所配制的镀液； (3)钝化处理首先将镀银后的镀件在65g/L的三氧化二铬和20g/L的氯化钠混 合溶液中浸渍8 10s，取出洗净，此时表面显示铬酸盐的黄色；然后在210g/L的硫代硫酸 钠溶液中浸渍3 5s，取出洗净；接着在110g/L的氢氧化钠溶液中浸渍5 8s，取出洗净； 最后在38%的浓盐酸中浸渍10 15s，取出洗净，即得光亮的不易变色的银层。
使用上述方法，在直流电沉积作用下得到的银镀膜覆盖能力好，可以达到纳米级， 且与基体结合良好，表面平整、致密，光亮度好，抗变色能力强。
权利要求
一种无氰镀银用电镀液，其特征在于所述的电镀液由以下成分配制而成硝酸银40～45g/L，硫代硫酸钠200～250g/L，焦亚硫酸钾40～45g/L，醋酸铵20～30g/L，硫代氨基脲0.6～0.8g/L。
2. —种无氰镀银方法，其特征在于所述方法主要包括如下步骤(1) 镀银前的预处理对镀件进行打磨抛光、除油和活化处理；(2) 直流电沉积镀银将预处理后的镀件进行直流电沉积镀银，电流密度为0. 1 0. 3A/dm2，其中镀液由以下成分配制而成硝酸银40 45g/L，硫代硫酸钠200 250g/L， 焦亚硫酸钾40 45g/L，醋酸铵20 30g/L，硫代氨基脲0. 6 0. 8g/L，pH保持在5 6 ;(3) 钝化处理镀件取出后，进行钝化处理。
3. 根据权利要求2所述的一种无氰镀银方法，其特征在于所述的镀银前的预处理，其 具体方法为首先用金相砂纸对基体进行打磨抛光；然后用丙酮除油；最后用浓度为36% 38 %的盐酸溶液进行活化处理。
4. 根据权利要求2所述的一种无氰镀银方法，其特征在于所述的步骤(2)中，镀银时 的温度为15°C 30°C。
5. 根据权利要求2所述的一种无氰镀银方法，其特征在于所述的步骤(2)中，用于镀 银的阳极采用99.99wt. %的纯银板，阴阳极面积比为0. 7 1:1.5 2。
6. 根据权利要求2所述的一种无氰镀银方法，其特征在于所述的步骤(3)中，钝化处 理的方法包括以下步骤首先在55 65g/L的三氧化二铬和15 20g/L的氯化钠混合溶 液中浸渍8 10s，取出洗净；然后在200 210g/L的硫代硫酸钠溶液中浸渍3 5s，取出 洗净；接着在100 110g/L的氢氧化钠溶液中浸渍5 8s，取出洗净；最后在36% 38% 的浓盐酸中浸渍10 15s，取出洗净，即得光亮的不易变色的银层。
全文摘要
本发明公开了一种无氰镀银用电镀液和无氰镀银方法，其中电镀液由以下成分配制而成硝酸银40～45g/L，硫代硫酸钠200～250g/L，焦亚硫酸钾40～45g/L，醋酸铵20～30g/L，硫代氨基脲0.6～0.8g/L；无氰镀银方法主要包括对镀件进行打磨抛光、除油和活化处理，直流电沉积镀银，钝化处理。本发明的镀液稳定性及分散性优良；通过直流电沉积方法使银镀膜达到纳米级，并且与基体结合良好，表面平整、致密，光亮度好，抗变色能力强；工艺简单，操作方便，成本低廉，可以满足生产领域的需要。
文档编号C25D3/02GK101760768SQ20101030050
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月20日 优先权日2010年1月20日
发明者任凤章, 殷立涛, 王姗姗, 王宇飞, 田保红, 贾淑果, 赵士阳, 马战红 申请人:河南科技大学