一种铅锑合金电镀液和电镀工艺的制作方法

文档序号:15177212发布日期:2018-08-14 18:33阅读:891来源:国知局

本发明属于电镀技术领域,具体的说,涉及一种铅锑合金电镀液和电镀工艺。



背景技术:

随着社会的飞速发展,人们对材料表面的性能提出越来越高的要求。以往主要依靠单金属镀层的方法已经不能满足对金属镀层性能要求和日益增长的需要。

铅锑合金镀层是一种耐腐蚀性能力学性能好的镀层,铅锑合金在铅酸蓄电池中作为板栅而得到了广泛的应用。但目前,铅锑板栅主要采用熔融浇铸法制备,虽然这种工艺成熟,操作相对来说较简单,但是这种制备方法所消耗的原材料多,而且制作的铅酸蓄电池质量大,电池能量密度低,导致在某些实际应用中不是很方便。如果能通过电沉积的方法来制备铅锑合金镀层,可以大大增加铅锑合金的应用范围。比如,如果把合金层应用在铝的基材上,不仅可以降低铅酸电池的重量、减少铅的使用量,而且可以提高电极的耐蚀性。如果将合金镀层用在需要高防腐蚀性的零件表面,可以降低铅的使用量,延缓零件腐蚀的速率,对环境有益。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提出一种铅锑合金电镀液和电镀工艺。本发明电镀工艺能够在光亮铜基体上电沉积出工作电流密度较宽、耐腐蚀性好的铅锑合金镀层。本发明的电镀液组成简单,镀液方便配制,且镀液稳定性好,在施镀过程中无需搅拌,操作工艺简单。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种铅锑合金电镀液,按每升电镀液计,其由以下组分组成:氟硼酸160-180g,硼酸10-15g,一氧化铅10g-25g,酒石酸锑钾3g-9g,动物胶2g-5g,余量为水。

本发明还提供一种采上述的铅锑合金电镀液的电镀工艺,具体步骤如下:

将铜片依次经除油、酸洗、抛光和活化处理后,以活化后铜片作为阴极,在温度为30-50℃、电流密度dk为0.5-3a/dm2的条件下施镀,最终电镀液在铜片表面形成铅锑合金镀层。

本发明中,除油时,在35-45℃的除油剂中浸泡15-25min,除油剂中含有naoh18-22wt%,na2co312-16wt%。

本发明中,酸洗时,在30-40℃的酸洗液中浸泡20-40s,每升酸洗液中含有35-

45ml98wt%浓硫酸,余量为水。

本发明中,抛光时,在30-40℃的抛光液中浸泡40-60s,每升抛光液中含有草酸35-45g、naoh15-20g、30wt%双氧水120ml,余量为水。

本发明中,活化时,在质量百分比浓度为4-6wt%的h2so4水溶液中活化45-75s。

和现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明的电镀工艺采用的镀液中,一氧化铅和酒石酸锑钾向镀液提供铅离子和锑离子,本发明中,通过改变镀液中的铅、锑离子的摩尔浓度比,可以实现镀层中的锑含量在9-11%之间改变。添加剂决定镀层质量的好坏。能提高阴极极化,使镀层细化,同时能提高镀液的分散能力。试片试验结果表明,加入一定量的添加剂动物胶,可获得细致均匀的镀层。

附图说明

图1为比较例1中无锑掺杂的镀液所得铅镀层的sem图。

图2为比较例2中无添加剂的镀液所得铅镀层的sem图。

具体实施方式

下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例中,电镀液的配制方法如下:先在一定的水加入所需的氟硼酸溶液,然后在搅拌的条件下,加入所需的硼酸,持续搅拌使其溶解。待溶解完全后,将酒石酸锑钾边搅拌边缓慢加入到氟硼酸溶液中至完全溶解;然后将称量好的一氧化铅缓慢加入,搅拌至澄清,加入添加剂;最后补加蒸馏水至所需的体积。电镀液配制中所用化学试剂均为分析纯。

实施例中,铜片先经除油、酸洗、抛光和活化处理,具体如下:

步骤1.除油:在40℃的除油剂中浸泡20min,其原料配方如下(质量分数):naoh20%,na2co315%。

步骤2.酸洗:在35℃的酸洗液中浸泡30s,其原料配方如下:h2so440ml/l,其余为蒸馏水。

步骤3.抛光:在35℃的抛光液中浸泡50s,其原料配方如下:草酸40g/l、naoh18g/l、双氧水120ml/l,其余为蒸馏水。

步骤4.活化:在质量百分比浓度为5%的h2so4水溶液中活化1min。

比较例1

一种铅的电镀工艺,其镀液组成为:

在该条件下,得到的纯铅,镀层外观细致均匀(见图1),与基体结合力强,不易脱落和产生裂纹,说明该工艺能够成功镀铅。

比较例2

一种铅合金的电镀工艺,其镀液组成为:

在该条件下,得到的镀层结晶颗粒较大(图2),且样板的边缘长枝晶,说明添加剂动物胶的存在能够增大阴极极化,对晶粒细化起到明显作用。

实施例1

一种铅锑合金的电镀工艺,其镀液组成为:

在该条件下,得到的镀层锑含量为9%左右,镀层外观细致均匀,与没有添加剂的镀液获得镀层(图2)和纯铅镀层(图1)相比,铅锑合金镀层的晶粒变小,说明锑的共沉积使镀层的晶粒得到一定程度的细化。该镀层与基体结合力强,不易脱落和产生裂纹,该镀层具有良好的耐蚀性。

实施例2

一种铅锑合金的电镀工艺,其镀液组成为:

在该条件下,得到的镀层锑含量为11%左右,镀层外观细致均匀,与纯铅镀层(图1)相比,镀层的晶粒变小,说明锑的共沉积使镀层的晶粒得到一定程度的细化。该镀层与基体结合力强,不易脱落和产生裂纹,该镀层具有良好的耐蚀性。

实施例3

一种铅锑合金的电镀工艺,其镀液组成为:

在该条件下,得到的镀层锑含量为10%左右,镀层外观细致均匀,与纯铅镀层(图1)相比,镀层的晶粒变小,说明锑的共沉积使镀层的晶粒得到一定程度的细化。该镀层与基体结合力强,不易脱落和产生裂纹,该镀层具有良好的耐蚀性。

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