一种镀镓电镀液及镓薄膜的脉冲电镀方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电镀领域，具体涉及一种镀镓用的电镀液，本发明还涉及用该电镀液 制备镓薄膜的脉冲电镀方法。
【背景技术】
[0002] 稀散金属是指一系列稀有金属元素，包括：镓（Ga)、铟（In)、铊（Tl)、锗（Ge)、硒 (Se)、碲（Te)和铼（Re),稀散金属是我国的优势资源。从镓的用途看，其单质金属及合金具 有许多特殊性能，是当今高新技术的支撑材料，已成为冶金、机械、化工、轻工、纺织、电子及 医药等工业尤其是原子能、宇航、卫星通讯、能源等尖端技术领域内不可缺少的新兴材料。 传统的冶炼、精炼及合金制备方法已不能完全满足当今生产稀散金属及其合金的需要，且 传统的方法也存在不同程度的缺点，如高温操作、能耗高、环境污染严重等，因此需要寻求 一种新的方法，一种环境友好的镀镓用电镀液的出现为此提供了一种新的可能。在电镀工 业中，电镀液要作为电镀废物加以废弃处理，因此，额外产生环境污染和处理成本。采用新 电镀液进行电镀时，购买电镀液需要消耗大量成本。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对技术现状提供一种环保、无污染的镀镓电镀 液。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种镀镓电镀液，由如下浓度的 组分组成：
[0005] 氯化N-正丙基吡啶8儀~900 g..kg4; 氯化嫁 6D~90g.kg4;
[0006] N-甲基批聢焼酮 0.5~2.5 g.kg-1; 乙二醇 2,5 ~4,5g.kg-、 明胶 2.5 ~4g.kg_' 四氟硼酸钠 2.5~Ajg.kg-1; 丙醇 余量。
[0007] 优选的，镀镓电镀液由如下浓度的组分组成：
[0008] 氯化N-正丙基吡啶870~895 g.：kg-S 氯化嫁 70~90g.kg4; N-甲基吡啶烷酮 1.0~2.0 g kg-% 乙二醇 3.0~4.5 g.kg-S 明胶 2.5-4^1?-1; 四氟硼酸钠 3.0~4.5g.kg4; 丙醇 余量s
[0009] 进一步优选，镀镓电镀液由如下浓度的组分组成：
[0010] 氯化N-正丙基批卩定850g.kg_1; 氯化嫁 88.5 g.kg'1; N-甲基吡啶烷酮 UgJcg-1;: 乙二醇 3,5 g,kg-1;: 明胶 3.0g.kg' 四氟硼酸钠 3.5g.kg、 丙醇 50 g.kg-1。
[0011] -种使用上述镀镓电镀液制备镓薄膜的脉冲电镀方法，其特征在于，包括如下步 骤：
[0012] a.按配比配制电镀液；
[0013] b.脉冲电锻，将电镀液注入电镀设备中，以铜片为阴极、纯金板为阳极，进行电镀， 沉积在阴极铜片表面的膜即为镓薄膜，电镀的工艺条件为，电流密度为0. 6~0. 8A/dm2、频 率为500~700Hz、占空比为1:7~1:11、电镀液温度为25~50°C、pH值为7. 5~11. 5。
[0014] 其中，所述阴极与阳极之间的间隔距离为5~8cm。
[0015] 其中，所述电镀用电源为单脉冲电镀电源。
[0016] 其中，所述阳极中金的质量百分含量彡99. 99%。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本镀镓电镀液具有一些独特的性能，如较低 的熔点、良好的导电性、可以忽略的蒸汽压、较宽的使用温度及特殊的溶解性等。另外，本发 明使电镀液循环多次再利用成为可能，通过电镀液的循环使用，减少了电镀液废物、环境污 染和处理成本。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0019] 实施例1
[0020] 本实施例的镀镓电镀液，由如下浓度的组分组成：
[0021] 氯化N-正丙基吡啶800 gig-1 氯化嫁 60:g.kg4; 1<1-甲基_聢烷酮 （Ug.kg-1; 乙二醇 2.5g.kg4;: 明胶 2.5g,kg4;: 四氟硼酸钠 Z.Sg.kg4;: 丙醇 ]32g.kg'
[0022] 使用本实施例镀镓电镀液的制备镓薄膜的脉冲电镀方法，包括如下步骤：
[0023] a.按配比配制电镀液；
[0024] b.脉冲电镀，将电镀液注入电镀设备中，以铜片为阴极、纯金板为阳极，进行电镀， 沉积在阴极铜片表面的膜即为镓薄膜，电镀的工艺条件为，电流密度为〇. 6A/dm2、频率为 500Hz、占空比为1:7、电镀液温度为25°C、pH值为7. 5~11. 5。
[0025] 其中，阴极与阳极之间的间隔距离为5cm，电镀用电源为单脉冲电镀电源，阳极中 金的质量百分含量> 99. 99%。
[0026] 实施例2
[0027] 本实施例的镀镓电镀液，由如下浓度的组分组成：
[0028] 氯化N-正丙基R比卩定850 g.kg"1; 氣化嫁 88.5 g.kg-S N-甲基吡啶烷酮 l.Sg.kg4; 己二醇 3.5 g.kg-1; 明胶 S.Og.kg4; 四氟硼酸钠 SJg.kg-1:: 丙醇 50 g.kg-1。
[0029] 使用本实施例镀镓电镀液制备镓薄膜的脉冲电镀方法，包括如下步骤：
[0030] a.按配比配制电镀液；
[0031] b.脉冲电镀，将电镀液注入电镀设备中，以铜片为阴极、纯金板为阳极，进行电镀， 沉积在阴极铜片表面的膜即为镓薄膜，电镀的工艺条件为，电流密度为0. 7A/dm2、频率为 600Hz、占空比为1:9、电镀液温度为35°C、pH值为7. 5~11. 5。
[0032] 其中，阴极与阳极之间的间隔距离为6. 5cm，电镀用电源为单脉冲电镀电源，阳极 中金的质量百分含量彡99. 99%。
[0033] 实施例3
[0034] 氯化N-正丙基吡啶890 g.kg_1; 氯化嫁 90 g.kg'1 ； N-甲基吡啶烷酮 ZJglg-1; 乙二醇 4.5 g.kg-1; 明胶 4 g.kg、 四氟硼酸钠 丙醇 4.:5 g.kg-1。
[0035] 使用本实施例镀镓电镀液制备镓薄膜的脉冲电镀方法，包括如下步骤：
[0036] a.按配比配制电镀液；
[0037] b.脉冲电镀，将电镀液注入电镀设备中，以铜片为阴极、纯金板为阳极，进行电镀， 沉积在阴极铜片表面的膜即为镓薄膜，电镀的工艺条件为，电流密度为0. 8A/dm2、频率为 700Hz、占空比为1:11、电镀液温度为50°C、pH值为7. 5~11. 5。
[0038] 其中，阴极与阳极之间的间隔距离为8cm，电镀用电源为单脉冲电镀电源，阳极中 金的质量百分含量> 99. 99%。
[0039] 以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的 思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明 的限制。
【主权项】
1. 一种锥嫁电锥液，其特征在于，由如下浓度的组分组成： 氯化N-正丙基fl比睫800~900g.kg-1;; 氣化嫁 60~90g.kg-i; N-甲基化巧烧醜 0.5~2.5g.kg-1; 己二醇 2.5~45昏悼'1; 明胶 么私4g.k装-I; 四氣测酸销 2.5~4.5g.略1; 丙醇 余量。2. 根据权利要求1所述的锥嫁电锥液，其特征在于，由如下浓度的组分组成： 氯化N-正丙基化晚870~W5g.kg-i;; 氯化嫁 70~90g.kg-i; N-甲基化晚烧爾 1.0~2.0g.kg-i: 玄二醇 3.0~4.5g.kg-i; 明胶 2.5 ~4g.kg-'; 四氣娜酸銷 3.Q~4.5g.kg-i;: 丙醇 余量。3. 根据权利要求1所述的锥嫁电锥液，其特征在于，由如下浓度的组分组成： 氯化N-正丙基化巧85〇g.kg-1;; 氯化嫁 88.5g.kg-i; N-甲基化巧烧酉同 1.5g.路1;: 仁醇 3 .5换岐S 明胶 3.0g.kg-I; 四氣娜酸钢 3.5g.kg-1;: 丙醇 50g，;kg-1。4. 一种使用权利要求1至3中任一项所述的锥嫁电锥液制备嫁薄膜的脉冲电锥方法， 其特征在于，包括如下步骤： a. 按配比配制电锥液； b. 脉冲电锥，将电锥液注入电锥设备中，W铜片为阴极、纯金板为阳极，进行电锥，沉积 在阴极铜片表面的膜即为嫁薄膜，电锥的工艺条件为，电流密度为0. 6~0. 8A/dm2、频率为 500~700Hz、占空比为1:7~1:11、电锥液温度为25~50°C、抑值为7. 5~11. 5。5. 根据权利要求4所述的脉冲电锥方法，其特征在于：所述阴极与阳极之间的间隔距 离为5~8畑1。6. 根据权利要求4所述的脉冲电锥方法，其特征在于：所述电锥用电源为单脉冲电锥 电源。7. 根据权利要求4所述的脉冲电锥方法，其特征在于：所述阳极中金的质量百分含量 > 99. 99%。
【专利摘要】本发明公开了一种镀镓电镀液，由如下浓度的组分组成：氯化N-正丙基吡啶800～900g.kg-1；氯化嫁60～90g.kg-1；N-甲基吡啶烷酮0.5～2.5g.kg-1；乙二醇2.5～4.5g.kg-1；明胶2.5～4g.kg-1；四氟硼酸钠2.5～4.5g.kg-1；丙醇余量。本镀镓电镀液具有一些独特的性能，如较低的熔点、良好的导电性、可以忽略的蒸汽压、较宽的使用温度及特殊的溶解性等。
【IPC分类】C25D5/18, C25D3/54
【公开号】CN105401183
【申请号】CN201410470315
【发明人】潘增炎
【申请人】无锡杨市表面处理科技有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年9月15日