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CN105420770A - 一种防变色无氰镀银电镀液及其电镀方法 - Google Patents

一种防变色无氰镀银电镀液及其电镀方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防变色无氰镀银电镀液及其电镀方法。电镀液包括以下质量体积浓度的组分硝酸银38～50g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、焦磷酸钠40～100g/L、焦磷酸30～70g/L、蛋氨酸35～55g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、苯并三唑4-10g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚1-8g/L和亚硫酸钠20～150g/L，采用焦磷酸调节pH至3～5，电镀液温度为20～55℃。本发明的电镀方法得到的镀银层与镀件基材之间结合力好，整平能力佳，覆盖能力优异，颜色光亮，不易变暗，且无需在基材表面预镀中间层，电镀液可在较宽的电流范围内使用，重复性好。

Description

一种防变色无氰镀银电镀液及其电镀方法
技术领域
本发明属于合金电镀液领域，具体涉及一种防变色镀银电镀液及其电镀方法。
背景技术
金属银以其优良的性能和较低的成本，成为应用最为广泛的贵金属之一，尤其是其特有的银白色金属光泽，常被应用于家庭高档用具、工艺品及首饰等作为装饰层。空气中的二氧化硫或者硫化氢易与银镀层发生缓慢反应，致使银镀层变色变暗，通常要经过镀后处理，主要是浸亮、化学和电化学钝化、涂覆盖层等。
氰化镀银工艺因其镀液稳定性好，目前镀银溶液多数以氰化物体系为主，严重危害人体和生态环境，正逐步被无氰镀银取代。无氰电镀银溶液用不含氰的离子与银离子进行络合，通过电化学反应沉积得到镀层。但目前所使用的无氰镀银体系普遍存在镀液的稳定性差、镀银层的应力大、与基底的结合性差、允许的电流密度范围窄等问题，因而无氰镀银没有广泛应用于电镀银行业。
为了获得良好的结合力，无氰镀银工艺中多采用在基材表面先镀一层镍，再化学镀一层银，最后电镀银，经此方法获得的镀层结合力和致密性好。这种工艺步骤复杂，能耗较大。开发一种可以工业化应用的无氰镀银工艺是人们不懈追求的目标。
发明内容
发明目的：为克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种防变色镀银电镀液及其电镀方法，以解决现有无氰电镀银体系镀液稳定性差、电流密度范围窄以及镀层易变色的技术问题。
技术方案：本发明提供一种无氰防变色无氰镀银电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：硝酸银38～50g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、焦磷酸钠40～100g/L、焦磷酸30～70g/L、蛋氨酸35～55g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、苯并三唑4-10g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚1-8g/L和亚硫酸钠20～150g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至3～5，电镀液温度为20～55℃。
其中，作为优选，防变色无氰镀银电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：硝酸银40～50g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺25～30g/L、焦磷酸钠50～100g/L、焦磷酸30～60g/L、蛋氨酸45～52g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、苯并三唑6-10g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚3-8g/L和亚硫酸钠50～150g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至4～5，电镀液温度为20～55℃。
具体地，防变色无氰镀银电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：硝酸银43g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲118g/L、丁二酰亚胺30g/L、焦磷酸钠70g/L、焦磷酸55g/L、蛋氨酸52g/L、聚乙二醇1g/L、苯并三唑8g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚8g/L和亚硫酸钠130g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至5，电镀液温度为20～55℃。
根据上述电镀液配方，本发明还提供一种电镀方法，包括以下步骤：
(1)镀件基材表面前处理，即有机溶剂除油、碱性液除油、水洗后烘干或晾干；其中碱性液包括NaOH8-12g/L，Na2CO345g/L，Na3PO440～50g/L，Na2SiO38g/L。
(2)电镀银：在电镀槽内放置权利要求1至3任一项所述的电镀液，银板或铂片为阳极，镀件为工作电极，阳极与工作电极之间的距离为8～20cm。电流密度为0.2～2A/dm2，溶液泵循环搅拌，35～70℃下电镀10～30min得到银镀层，25min电镀时间最佳；
(3)将步骤(2)得到的表面为银镀层的镀件置于去离子水中清洗，干燥后包装。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：该防变色无氰镀银电镀液环保易得，采用多种配位剂进行配位，电镀液稳定性好。采用本发明的电镀方法得到的镀银层与镀件基材之间结合力好，整平能力佳，覆盖能力优异，颜色光亮，不易变暗，且无需在基材表面预镀中间层，电镀液可在较宽的电流范围内使用，重复性好。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1
首先，按照常规前处理方法预处理镀件基材，镀件基材为铜或铜合金，前处理包括有机溶剂除油、碱性液除油、水洗后烘干或晾干；其中碱性液包括NaOH10g/L，Na2CO345g/L，Na3PO440g/L，Na2SiO38g/L。将预处理后的镀件作为工作电极放入电镀液内，电镀液的成分包括：硝酸银38g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110g/L、丁二酰亚胺15g/L、焦磷酸钠40g/L、焦磷酸30g/L、蛋氨酸35g/L、聚乙二醇0.5g/L、苯并三唑4g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚2g/L和亚硫酸钠50g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至4.7，电镀液温度为30℃。铂片为阳极，阳极与工作电极之间的距离为20cm，电流密度设置为0.5A/dm2，电镀30min，电镀完成后，去离子水洗，风干后分别包装。本实施例得到的镀银层颜色银白光亮，细密平整，覆盖完整，具有强抗变色能力，经过多次弯折、镀层未出现剥落起皮现象，说明结合力好。
实施例2
其他操作条件同实施例1，区别在于：电镀液包括如下质量体积浓度的组分：硝酸银50g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲120g/L、丁二酰亚胺30g/L、焦磷酸钠100g/L、焦磷酸60g/L、蛋氨酸52g/L、聚乙二醇2g/L、苯并三唑10g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚8g/L和亚硫酸钠150g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至5，电镀液温度为30℃，阳极为银板，阳极与工作电极之间的距离为15cm，电流密度设置为2A/dm2，电镀30min，电镀完成后，去离子水洗，风干后分别包装。本实施例得到的镀银层颜色银白光亮，细密平整，具有强抗变色能力，经过多次弯折、镀层未出现剥落起皮现象，说明结合力好。
实施例3
其他基本操作条件同实施例1，区别在于：电镀液包括如下质量体积浓度的组分：硝酸银43g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲118g/L、丁二酰亚胺30g/L、焦磷酸钠70g/L、焦磷酸55g/L、蛋氨酸52g/L、聚乙二醇1g/L、苯并三唑8g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚8g/L和亚硫酸钠130g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至5，电镀液温度为25℃，阳极为银板，阳极与工作电极之间的距离为8cm，电镀25min，电流密度设置为1A/dm2，电镀完成后，去离子水洗，风干后分别包装。本实施例得到的镀银层颜色银白光亮，细密平整，具有强抗变色能力，经过多次弯折、镀层未出现剥落起皮现象，说明结合力好。
以上实施例只是对本发明的技术构思起到说明示例作用，并不能以此限制本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明技术方案的精神和范围内，进行修改和等同替换，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防变色无氰镀银电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下质量体积浓度的组分：硝酸银38～50g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、焦磷酸钠40～100g/L、焦磷酸30～70g/L、蛋氨酸35～55g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、苯并三唑4-10g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚1-8g/L和亚硫酸钠20～150g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至3～5，电镀液温度为20～55℃。
2.根据权利要求1所述的防变色无氰镀银电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下质量体积浓度的组分：硝酸银40～50g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺25～30g/L、焦磷酸钠50～100g/L、焦磷酸30～60g/L、蛋氨酸45～52g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、苯并三唑6-10g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚3-8g/L和亚硫酸钠50～150g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至4～5，电镀液温度为20～55℃。
3.根据权利要求1所述的防变色无氰镀银电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下质量体积浓度的组分：硝酸银43g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲118g/L、丁二酰亚胺30g/L、焦磷酸钠70g/L、焦磷酸55g/L、蛋氨酸52g/L、聚乙二醇1g/L、苯并三唑8g/L、壬基酚聚氧乙烯月桂醚8g/L和亚硫酸钠130g/L，电镀液的pH采用焦磷酸调节至5，电镀液温度为20～55℃。
4.一种根据权利要求1至3任一项所述的电镀液的电镀方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)镀件基材表面前处理，即有机溶剂除油、碱性液除油、水洗后烘干或晾干；
(2)电镀银：在电镀槽内放置权利要求1至3任一项所述的电镀液，银板或铂片为阳极，镀件为工作电极，电流密度为0.2～2A/dm2，溶液泵循环搅拌，35～70℃下电镀10～30min得到银镀层；
(3)将步骤(2)得到的表面为银镀层的镀件置于去离子水中清洗，干燥后包装。
5.根据权利要求4所述的电镀方法，其特征在于，步骤(1)所述的碱性液包括以下质量体积浓度的组分：NaOH8-12g/L，Na2CO345g/L，Na3PO440～50g/L，Na2SiO38g/L。
6.根据权利要求4所述的电镀方法，其特征在于，步骤(2)所述的阳极与工作电极之间的距离为8～20cm。
7.根据权利要求4所述的电镀方法，其特征在于，步骤(2)中电镀时间优选25min。
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