无氰光亮镀银电镀液的利记博彩app

文档序号:12300770阅读:648来源:国知局
无氰光亮镀银电镀液的利记博彩app与工艺
本发明涉及电镀领域,具体涉及一种无氰光亮镀银电镀液。
背景技术
:随着人们生活水平日益提高和电子信息产业的突飞猛进的发展,人们对镀银的需求也与日俱增,光亮镀银在电子行业和装饰性行业有着广泛的应用。以往使用最广泛、研究最多的光亮镀银体系为碱性氰化物光亮电镀银体系,随着人们的环保意识增强,有氰电镀银已逐渐被淘汰。目前无氰光亮镀银还存在着一些问题。例如镀层结晶不如氰化物细腻平滑,镀液分散能力差,阴极电流密度低,沉积速度慢,阳极容易钝化,镀层中夹杂有机物,镀层纯度不够,导致硬度过高、电导率下降,焊接性能下降等。无氰镀银电镀液的稳定性也存在问题,无论是碱性镀液还是酸性镀液或是中性镀液,不同程度地存在镀液稳定性问题,给管理和操作带来不便,同时使成本也有所增加。因此,需要发明一种无氰光亮镀银电镀液,提高镀银层出光速度、晶粒细化程度,并同时提高稳定性、电流效率、分散能力和覆盖能力。技术实现要素:有鉴于此,本发明提供一种无氰光亮镀银电镀液,解决了现有电镀液分散能力差、阴极电流密度低、金属离子沉积速度慢、阳极容易钝化、镀层中夹杂有机物、镀层纯度不够、镀层硬度过高、电导率下降,焊接性能下降等一系列问题。本发明提供的无氰光亮镀银电镀液,所述电镀液包括光亮剂;所述光亮剂按重量份包括如下成分:0.01~1份硒化物和0.01~1份铋盐;进一步,所述电镀液还包括细化剂;所述细化剂按重量份包括如下成分:1~40份酒石酸盐、0.1~10份丁二酰亚胺和0.01~5份咪唑类衍生物;进一步,所述光亮剂按重量份包括如下成分:0.5份硒化物和0.5份铋盐;所述细化剂按重量份包括如下成分:20份酒石酸盐、5份丁二酰亚胺和2.5份咪唑类衍生物;进一步,所述电镀液还包括硝酸银、柠檬酸、亚硫酸钠;其中,各组分按浓度的配比如下:进一步,所述电镀液各组分按浓度的配比如下:进一步,所述的硒化物为亚硒酸钠、二氧化硒和亚硒酸中的一种或几种组成的混合物;所述铋盐为硝酸铋;进一步,所述的咪唑类衍生物为2-羟基苯并咪唑、1-乙烯基咪唑、n-乙基咪唑、1,2-二甲基咪唑、苯并咪唑、2,5,6-三甲基苯并咪唑、1-三苯甲基咪唑、n-丙基咪唑、n-乙酰基咪唑、2-巯基-1-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、4,5-二苯基咪唑、4-氮杂苯并咪唑、2-甲基咪唑和4-甲基咪唑中的一种或几种组成的混合物;进一步,所述酒石酸盐为酒石酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾钠和酒石酸铵中的一种或几种组成的混合物;进一步,所述电镀液的工作温度为25~40℃,工作ph值为9.0~12;进一步,电镀时,给予所述电镀液的阴极电流密度为0.1~2a/dm2。本发明的有益效果:本发明的无氰光亮镀银电镀液中包括光亮剂和细化剂,其中,光亮剂能够有效的提高镀银层出光速度,使银镀层在5s内出光亮银层,同时提高镀层的光泽度,使光泽度值大于110gu;细化剂能够细化晶粒,使晶粒细化尺寸达5~80nm,是氰化镀银的1/3~1/2,最终获得细晶粒的镀层,并同时提高镀层的光亮程度;本发明的电镀液性质非常稳定,容易控制,镀液电流效率高,分散能力和覆盖能力好,而且制得的镀层均匀,抗变色性能强、硬度高、焊接性能优良;此外,本发明的电镀液为无氰配方,消除了氰化物潜在人身安全事故的危险,大大降低对环境的污染。附图说明下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:图1为实施例一的无氰光亮镀银电镀液进行赫尔槽实验得到的赫尔槽试片图;图2为实施例二的无氰光亮镀银电镀液进行赫尔槽实验得到的赫尔槽试片图;图3为实施例三的无氰光亮镀银电镀液进行赫尔槽实验得到的赫尔槽试片图;图4为实施例一的无氰光亮镀银电镀液进行电镀后镀层的sem图像。具体实施方式本实施例的无氰光亮镀银电镀液,所述电镀液包括光亮剂;所述光亮剂按重量份包括如下成分:0.01~1份硒化物和0.01~1份铋盐;优选地,所述光亮剂按重量份包括如下成分:0.5份硒化物和0.5份铋盐;本实施例提供了光亮剂的确定成分和确定配比关系,在电镀过程中,在硒化物与铋盐的协同作用下,能有效抑制阴极表面微观凸起处的电沉积,有利于镀层的均一和光泽作用,从而获得光亮的镀层;而且能够有效提高出光速度,使银镀层在5s内出光亮银层,且光泽度值大于110gu。本实施例中,所述电镀液还包括细化剂;所述细化剂按重量份包括如下成分:1~40份酒石酸盐、0.1~10份丁二酰亚胺和0.01~5份咪唑类衍生物;优选地,所述细化剂按重量份包括如下成分:20份酒石酸盐、5份丁二酰亚胺和2.5份咪唑类衍生物;本实施例提供了细化剂的确定成分和确定的配比关系,在电镀时,通过酒石酸盐、丁二酰亚胺、咪唑类衍生物三者的协同作用,改变界面上的电位分布,增大阴极极化,促进晶核的形成,从而获得细晶粒的镀层,使晶粒细化尺寸达5~80nm,为氰化镀银的1/3~1/2,进一步提高了镀层的光亮程度。本实施例中,所述电镀液还包括硝酸银、柠檬酸、亚硫酸钠;其中,各组分按浓度的配比如下:进一步,所述电镀液各组分按浓度的配比如下:其中,确定配比的光亮剂和细化剂能够协同硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠制得稳定性优异且容易控制的电镀液,制得的电镀液的电流效率高,分散能力和覆盖能力好;最终得到的镀银层出光速度快,能在5s内出光亮银层,光泽度值大于110gu,晶粒细化尺寸达5~80nm,是氰化镀银的1/3~1/2,且镀层均匀,抗变色性能强、硬度高、焊接性能优良;此外,本电镀液为无氰配方,消除了氰化物潜在人身安全事故的危险,大大降低对环境的污染。本实施例中,所述的硒化物为亚硒酸钠、二氧化硒和亚硒酸中的一种或几种组成的混合物;所述铋盐为硝酸铋;本实施例中,所述的咪唑类衍生物为2-羟基苯并咪唑、1-乙烯基咪唑、n-乙基咪唑、1,2-二甲基咪唑、苯并咪唑、2,5,6-三甲基苯并咪唑、1-三苯甲基咪唑、n-丙基咪唑、n-乙酰基咪唑、2-巯基-1-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、4,5-二苯基咪唑、4-氮杂苯并咪唑、2-甲基咪唑和4-甲基咪唑中的一种或几种组成的混合物;本实施例中,所述酒石酸盐为酒石酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾钠和酒石酸铵中的一种或几种组成的混合物。本实施例中,所述电镀液的工作温度为25~40℃,工作ph值为9.0~12;优选地,所述电镀液的工作温度为40℃,工作ph值为11;其中,工作温度的过大或过小对电镀表面质量及电镀效率会产生重大影响,因此需要根据具体的电镀液限定工作温度,以便达到更好的电镀效果;而工作ph值会影响氢的放电电位、添加剂的吸附程度等,所以在使用时必须要调整到适宜电镀液的工作ph值,而且在使用过程中还要频繁的进行调整以确保电镀液始终能够处于适宜的工作ph值;可使用缓冲液调节工作ph值,如氢氧化钾或稀硝酸等。本实施例中,电镀时,给予所述电镀液的阴极电流密度为0.1~2a/dm2;优选地,给予所述电镀液的阴极电流密度为0.2a/dm2,电流范围宽,电流密度会影响电镀质量,电流密度过大易造成接触位置发热,容易烧坏接触处或电镀槽内零件,而电流密度过小,金属不易析出,电镀效果差。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解硒化物和铋盐,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸盐、丁二酰亚胺和咪唑类衍生物,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。以下为具体实施方式:实施例一本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:25g/l硝酸银、30g/l柠檬酸、15g/l亚硫酸钠、1.4g/l光亮剂和9.6g/l细化剂;其中:光亮剂按重量份包括:0.6份亚硒酸钠和0.8份硝酸铋;细化剂按重量份包括:8份酒石酸钾、1份丁二酰亚胺和0.6份1-乙烯基咪唑。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解亚硒酸钠和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸钾、丁二酰亚胺和1-乙烯基咪唑,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为11,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为40℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为0.2a/dm2。对本实施例的电镀液进行测试:1、赫尔槽实验:测试方法:将250ml本实施例得到的镀液放入267ml赫尔槽中,用黄铜赫尔槽试片进行赫尔槽实验;测试结果:得到全光亮赫尔槽试片,如图1所示,从图中能够清晰的映像出刻度尺的尺度线,镀层均匀白亮,电流范围宽。2、测试镀层光泽度:测试方法:将500ml本实施例得到的种无氰光亮镀银电镀液放入电镀槽中,对50mm×50mm×0.05mm紫铜基材进行电镀,电镀液的工作温度为40℃,工作ph值为11,电流密度为0.2a/dm2,时间为30min。然后使用光泽度仪测量镀层光泽度,仪器型号ls192,将待测片置于光圈下,调焦后聚焦激光,选取测试文件后进行测试。同一镀片选取五个点,取平均值记录。若差异过大,重新做镀片测试。测试结果如下表1所示。3、进行镀层sem测试:测试方法:将500ml本实施例得到的无氰光亮镀银电镀液放入电镀槽中,对50mm×50mm×0.05mm紫铜基材进行电镀,电镀液的工作温度为40℃,工作ph值为11,电流密度为0.2a/dm2,时间为30min,然后用扫描电子显微镜获取镀层的sem图,如图4所示。实施例二本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:25g/l硝酸银、30g/l柠檬酸、15g/l亚硫酸钠、1g/l光亮剂和7.4g/l细化剂;其中:光亮剂按重量份包括:0.4份亚硒酸和0.6份硝酸铋;细化剂按重量份包括:6份酒石酸钾、0.8份丁二酰亚胺和0.6份2-巯基-1-甲基咪唑。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解亚硒酸和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸钾、丁二酰亚胺和2-巯基-1-甲基咪唑,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为11,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为40℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为0.2a/dm2。对本实施例的电镀液进行测试:1、赫尔槽实验:测试方法:将250ml本实施例得到的镀液放入267ml赫尔槽中,用黄铜赫尔槽试片进行赫尔槽实验;测试结果:得到全光亮赫尔槽试片,如图2所示,从图中能够清晰的映像出刻度尺的尺度线,镀层均匀白亮,电流范围宽。2、测试镀层光泽度测试方法:将500ml本实施例得到的种无氰光亮镀银电镀液放入电镀槽中,对50mm×50mm×0.05mm紫铜基材进行电镀,电镀液的工作温度为40℃,工作ph值为11,电流密度为0.2a/dm2,时间为30min。然后使用光泽度测量仪器测量镀层光泽度,仪器型号ls192,将待测片置于光圈下,调焦后聚焦激光,选取测试文件后进行测试。同一镀片选取五个点,取平均值记录。若差异过大,重新做镀片测试。测试结果如下表1所示。实施例三本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:25g/l硝酸银、30g/l柠檬酸、15g/l亚硫酸钠、1.4g/l光亮剂和9.2g/l细化剂;其中:光亮剂按重量份包括:0.6份亚硒酸钠和0.8份硝酸铋;细化剂按重量份包括:8份酒石酸钾、0.6份丁二酰亚胺和0.6份2-羟基苯并咪唑。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解亚硒酸钠和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸钾、丁二酰亚胺和2-羟基苯并咪唑,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为11,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为40℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为0.2a/dm2。对本实施例的电镀液进行测试:1、赫尔槽实验:测试方法:将250ml本实施例得到的镀液放入267ml赫尔槽中,用黄铜赫尔槽试片进行赫尔槽实验;测试结果:得到全光亮赫尔槽试片,如图3所示,从图中能够清晰的映像出刻度尺的尺度线,镀层均匀白亮,电流范围宽。2、测试镀层光泽度测试方法:将500ml本实施例得到的种无氰光亮镀银电镀液放入电镀槽中,对50mm×50mm×0.05mm紫铜基材进行电镀,电镀液的工作温度为40℃,电流密度为0.2a/dm2,工作ph值为11,时间为30min。然后使用光泽度测量仪器测量镀层光泽度,仪器型号ls192,将待测片置于光圈下,调焦后聚焦激光,选取测试文件后进行测试。同一镀片选取五个点,取平均值记录。若差异过大,重新做镀片测试。测试结果如下表1所示。实施例四本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:25g/l硝酸银、30g/l柠檬酸、15g/l亚硫酸钠、1.4g/l光亮剂和4.25g/l细化剂;其中:光亮剂按重量份包括:0.6份亚硒酸钠和0.8份硝酸铋;细化剂按重量份包括:4份酒石酸钾、1份丁二酰亚胺和0.25份1-乙烯基咪唑。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解亚硒酸钠和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸钾、丁二酰亚胺和1-乙烯基咪唑,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为11,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为40℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为0.2a/dm2。对本实施例的电镀液进行测试:1、赫尔槽实验:测试方法:将250ml本实施例得到的镀液放入267ml赫尔槽中,用黄铜赫尔槽试片进行赫尔槽实验;测试结果:得到全光亮赫尔槽试片,如图4所示,从图中能够清晰的映像出刻度尺的尺度线,镀层均匀白亮,电流范围宽。2、测试镀层光泽度测试方法:将500ml本实施例得到的种无氰光亮镀银电镀液放入电镀槽中,对50mm×50mm×0.05mm紫铜基材进行电镀,电镀液的工作温度为40℃,工作ph值为11,电流密度为0.2a/dm2,时间为30min。然后使用光泽度测量仪器测量镀层光泽度,仪器型号ls192,将待测片置于光圈下,调焦后聚焦激光,选取测试文件后进行测试。同一镀片选取五个点,取平均值记录。若差异过大,重新做镀片测试。测试结果如下表1所示。实施例五本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:25g/l硝酸银、35g/l柠檬酸、15g/l亚硫酸钠、1g/l光亮剂和27.5g/l细化剂;其中:光亮剂按重量份包括:0.5份二氧化硒和0.5份硝酸铋;细化剂按重量份包括:20份酒石酸钠、5份丁二酰亚胺和2.5份4-氮杂苯并咪唑。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解二氧化硒和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸钠、丁二酰亚胺和4-氮杂苯并咪唑,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为11,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为30℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为1a/dm2。实施例六本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:22g/l硝酸银、20g/l柠檬酸、10g/l亚硫酸钠、0.02g/l光亮剂和1.11g/l细化剂;其中:光亮剂按重量份包括:0.01份亚硒酸钠和0.01份硝酸铋;细化剂按重量份包括:1份酒石酸铵、0.1份丁二酰亚胺和0.01份n-乙酰基咪唑。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解亚硒酸钠和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸铵、丁二酰亚胺和n-乙酰基咪唑,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为12,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为25℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为0.1a/dm2。实施例七本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:30g/l硝酸银、50g/l柠檬酸、20g/l亚硫酸钠、2g/l光亮剂和55g/l细化剂;其中:亮剂按重量份包括:份亚硒酸钠和1份硝酸铋;细化剂按重量份包括:40份酒石酸钠、10份丁二酰亚胺和5份2,5,6-三甲基苯并咪唑。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解亚硒酸钠和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸钠、丁二酰亚胺和2,5,6-三甲基苯并咪唑,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为9.0,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为40℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为2a/dm2。实施例八本实施例的电镀液按浓度包括如下组分:30g/l硝酸银、40g/l柠檬酸、20g/l亚硫酸钠、1.1g/l光亮剂和55g/l细化剂;其中:光亮剂按重量份包括:0.5份亚硒酸钠和0.6份硝酸铋;细化剂按重量份包括:20份酒石酸钾钠、3份丁二酰亚胺和3份由n-丙基咪唑与n-乙酰基咪唑组成的混合物。本实施例的电镀液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备光亮剂:使用去离子水溶解亚硒酸钠和硝酸铋,搅拌制得澄清的细化剂;(2)制备细化剂:使用去离子水溶解酒石酸钾钠、丁二酰亚胺和n-丙基咪唑与n-乙酰基咪唑组成的混合物,搅拌制得澄清的细化剂;(3)制备电镀液:使用去离子水溶解硝酸银、柠檬酸和亚硫酸钠,搅拌至澄清后,向其中加入步骤(1)制得的光亮剂和步骤(2)制得的细化剂并混合均匀,然后使用去离子水定容即可制得所述电镀液。本实施例的电镀液的使用要求:本实施例的电镀液的工作ph值为11,使用ph计测试,如果电镀液的ph值变动较大,使用缓冲液如氢氧化钾或稀硝酸,调节电镀液至工作ph值。本实施例的电镀液的工作温度为40℃。使用本电镀液进行电镀时,给予阴极电流密度为1a/dm2。表1为实施例一至实施例四镀层光泽度测试结果:项目厚度(μm)光泽度(gu)实施例一1.62144.3实施例二1.14127.1实施例三1.83121.6实施例四1.07112.9最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12
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