一種堿性無氰預鍍銅鍍液和工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種堿性無氰預鍍銅電鍍液和工藝，其特征在于，電鍍液中包括作為絡合劑的焦磷酸鹽，作為輔助絡合劑的檸檬酸或檸檬酸鹽，作為另一種輔助絡合劑的酒石酸鹽，作為主鹽的可溶性銅鹽，作為鍍液PH調整劑的磷酸和氫氧化鉀，還有適量的復配添加劑；所述焦磷酸鹽濃度為100-350g/L，檸檬酸鹽20-120g/L，酒石酸鹽濃度為10-80g/L，銅鹽濃度為3-20g/L，復配添加劑濃度為1-20ml/L。本發明電鍍溶液組分簡單，易于維護，可適用于較寬電流密度范圍，鍍層光亮，可得到與基體結合力良好的光亮的銅鍍層。
【專利說明】一種堿性無氰預鍍銅鍍液和工藝
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電鍍【技術領域】，尤其是涉及一種可以用于鐵基體的無氰預鍍銅鍍液和 工藝。
【背景技術】
[0002] 預鍍銅是指在鋼鐵、鋁合金、鋅合金等基材上鍍鎳、金、銀之前鍍一層銅，以提高鍍 層與基材的結合力。氰化物溶液鍍銅能夠直接在鋼鐵基體、鋅合金壓鑄件上進行，不會發生 置換銅反應影響鍍層與基體金屬的結合力。無氰溶液鍍銅應用最為廣泛的為酸性硫酸鹽溶 液鍍銅，但它不能直接在鋼鐵基體、鋅合金基體和鋁合金基體上鍍銅，因為酸性硫酸鹽溶液 的Cu會被基體中的Fe、Al、Zn直接置換沉積出來，導致銅鍍層粗糙疏松、與基體的結合力 差。堿性無氰鍍銅工藝中焦磷酸鹽溶液鍍銅是研宄最多的，但一直以來，研宄者都在努力不 斷嘗試使用該體系直接在鋼鐵件上鍍銅，但均未獲得成功。其主要原因是由于焦磷酸鹽溶 液中&1 2+與P 20廣形成絡合離子的絡合能力不強和進行放電還原的陰極極化不夠，因而所 獲得的銅鍍層與鋼鐵基體的結合力達不到電鍍的基本要求。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種鍍液穩定，并且廢液容 易處理的以直接用在鐵基體上的堿性無氰預鍍銅電鍍液。
[0004] 本發明的另一目的是提供一種可以直接用在鐵基體上的堿性無氰預鍍銅電鍍工 -H- 〇
[0005] 本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的：一種堿性無氰預鍍銅電鍍液， 其特征在于，電鍍液中包括作為絡合劑的焦磷酸鹽，作為輔助絡合劑的檸檬酸或檸檬酸鹽， 作為另一種輔助絡合劑的酒石酸鹽，作為主鹽的可溶性銅鹽，作為鍍液PH調整劑的磷酸和 氫氧化鉀，還有適量的復配添加劑。
[0006] 作為上述方案的進一步說明，所述焦磷酸鹽濃度為100_350g/L，檸檬酸鹽 20-120g/L，酒石酸鹽濃度為10-80g/L，銅鹽濃度為3-20g/L，復配添加劑濃度為l-20ml/L。
[0007] 所述焦磷酸鹽為焦磷酸鉀、焦磷酸鈉中的一種。
[0008] 所述輔助絡合劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀中的一種。
[0009] 所述酒石酸鹽為酒石酸鉀鈉、酒石酸鈉中的一種。
[0010] 所述可溶性銅鹽為硫酸銅、堿式碳酸銅、氯化銅、硝酸銅、焦磷酸銅、醋酸銅、2-羥 基丙磺酸銅中的至少一種。
[0011] 所述復配添加劑由3種添加劑復配而成：復配添加劑中，添加劑A、添加劑B和添 加劑C的添加量比例為（1-35) :(1-26) :(2-30);
[0012] 添加劑A為含硫化合物，包括一種、兩種或者多種選自如下的物質或是縮合得到 的物質，硫代水楊酸、丁基或異丙基黃原酸鹽、2-苯并噻唑磺酸、烯丙基硫脲、鉍酮、二甲氨 基苯甲基堿性蕊香紅、甲基硫脲間二吡啶、紅氨酸、硫代丙二酰代尿素；添加劑B為多胺高 分子聚合物，添加劑C含氮化合物，包括一種、兩種或者多種選自如下的物質或是縮合得到 的物質：氨、冬氨酸、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、丙酰胺、二亞乙基三胺、正丙胺、異丙醇 胺、三乙醇胺，四乙烯五胺、六亞甲基二胺、六亞甲基四胺、N，N-二甲基苯胺、乙烯亞胺季銨 鹽。
[0013] 一種無氰堿性鍍銅的電鍍工藝，其特征在于，它是先對陰極的金屬基材進行了前 處理（除油、酸洗、堿洗、活化）后，在電鍍溶液中通以合適的電流，使金屬基體表面沉積出 光亮的銅鍍層。
[0014] 在所述的電鍍液中，陰極電流密度為0. 39-4. 50A/dm2，電鍍液的溫度控制在 30-50°C，PH控制在8. 5-9. 5,電解銅陽極，采用空氣攪拌或陰極移動，電鍍lmin-3. Oh均可 獲得光亮的銅鍍層。
[0015] 本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是：
[0016] 本發明采用的電鍍溶液組分簡單，易于維護，可適用于較寬電流密度范圍，鍍層光 亮，與鋼鐵結合力較好，是良好的打底鍍層。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明的電鍍液沒有添加添加劑情況下的滾鍍工件外觀。
[0018] 圖2是本發明的電鍍液有添加添加劑情況下的滾鍍工件外觀。
【具體實施方式】
[0019] 本發明一種專門用于鐵基體預鍍銅的電鍍液，所述溶液中包括作為絡合劑的焦磷 酸鹽，作為輔助絡合劑的檸檬酸或檸檬酸鹽，做為另一種輔助絡合劑的酒石酸鹽，作為主鹽 的可溶性銅鹽，作為鍍液PH調整劑的磷酸和氫氧化鉀，還有適量的復配添加劑。所述焦 磷酸鹽濃度為100_350g/L，梓檬酸鹽20-120g/L，酒石酸鹽濃度為10-80g/L，銅鹽濃度為 10-40g/L，復配添加劑濃度為l-20ml/L。焦磷酸鹽為焦磷酸鉀、焦磷酸鈉中的一種。輔助絡 合劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀中的一種。酒石酸鹽為酒石酸鉀鈉、酒石酸鈉、酒石酸鉀 中的一種。可溶性銅鹽為硫酸銅、堿式碳酸銅、氯化銅、硝酸銅、焦磷酸銅、醋酸銅、2-羥基丙 磺酸銅中的至少一種。所述復配添加劑由3種添加劑復配而成：添加劑A為含硫化合物，包 括一種、兩種或者多種選自如下的物質或是縮合得到的物質，硫代水楊酸、丁基或異丙基黃 原酸鹽、2-苯并噻唑磺酸、烯丙基硫脲、鉍酮、二甲氨基苯甲基堿性蕊香紅、甲基硫脲間二吡 啶、紅氨酸、硫代丙二酰代尿素；添加劑B為多胺高分子聚合物，添加劑C含氮化合物，包括 一種、兩種或者多種選自如下的物質或是縮合得到的物質：氨、冬氨酸、二甲胺、乙二胺、二 甲氨基丙胺、丙酰胺、二亞乙基三胺、正丙胺、異丙醇胺、三乙醇胺，四乙烯五胺、六亞甲基二 胺、六亞甲基四胺、N，N-二甲基苯胺、乙烯亞胺季銨鹽。
[0020] 以下結合具體實施例對本發明的技術方案作詳細的描述。
[0021] 實施例1
[0022] 本實施例中，電鍍液的配方為：
[0023]
【權利要求】
1. 一種堿性無氰預鍍銅電鍍液，其特征在于，電鍍液中包括作為絡合劑的焦磷酸鹽，作 為輔助絡合劑的檸檬酸或檸檬酸鹽，作為另一種輔助絡合劑的酒石酸鹽，作為主鹽的可溶 性銅鹽，作為鍍液PH調整劑的磷酸和氫氧化鉀，還有適量的復配添加劑； 所述焦磷酸鹽濃度為l〇〇_350g/L，檸檬酸鹽20-120g/L，酒石酸鹽濃度為10-80g/L，銅 鹽濃度為3-20g/L，復配添加劑濃度為l-20ml/L。
2. 根據權利要求1所述的一種堿性無氰預鍍銅電鍍液，其特征在于，所述焦磷酸鹽為 焦磷酸鉀、焦磷酸鈉中的一種。
3. 根據權利要求1所述的一種堿性無氰預鍍銅電鍍液，其特征在于，所述輔助絡合劑 為朽1檬酸、朽1檬酸鈉、朽1檬酸鉀中的一種。
4. 根據權利要求1所述的一種堿性無氰預鍍銅電鍍液，其特征在于，所述酒石酸鹽為 酒石酸鉀鈉、酒石酸鈉中的一種。
5. 根據權利要求1所述的一種堿性無氰預鍍銅電鍍液，其特征在于，所述可溶性銅鹽 為硫酸銅、堿式碳酸銅、氯化銅、硝酸銅、焦磷酸銅、醋酸銅、2-羥基丙磺酸銅中的至少一種。
6. 根據權利要求1所述的一種堿性無氰預鍍銅電鍍液，其特征在于，所述復配添加劑 由3種添加劑組成，在復配添加劑中，添加劑A、添加劑B和添加劑C的添加比例為（1-35): (1-26) ：(2-30)； 添加劑A為含硫化合物，包括一種、兩種或者多種選自如下的物質或是縮合得到的物 質：硫代水楊酸、丁基或異丙基黃原酸鹽、2-苯并噻唑磺酸、烯丙基硫脲、鉍酮、二甲氨基苯 甲基堿性蕊香紅、甲基硫脲間二吡啶、紅氨酸、硫代丙二酰代尿素；添加劑B為多胺高分子 聚合物，添加劑C為含氮化合物，包括一種、兩種或者多種選自如下的物質或是縮合得到的 物質：氨、冬氨酸、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、丙酰胺、二亞乙基三胺、正丙胺、異丙醇 胺、三乙醇胺，四乙烯五胺、六亞甲基二胺、六亞甲基四胺、N，N-二甲基苯胺、乙烯亞胺季銨 鹽。
7. -種利用如權利要求1-6任意一項所述的堿性無氰預鍍銅電鍍液的電鍍工藝，其特 征在于，它是先對陰極的金屬基材進行了除油、酸洗、堿洗、活化的前處理后，在電鍍溶液中 通以合適的電流，使金屬基體表面沉積出光亮的銅鍍層。
8. 根據權利要求7所述的堿性無氰預鍍銅電鍍液的電鍍工藝，其特征在于，在所述 的電鍍液中，陰極電流密度為〇. 39-4. 50A/dm2,電鍍液的溫度控制在30-50°C，PH控制在 8. 5-9. 5,電解銅陽極，采用空氣攪拌或陰極移動，電鍍lmin-3. Oh。
【文檔編號】C25D5/34GK104499018SQ201410712581
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】謝金平, 郭艷, 范小玲, 曾振歐, 吳耀程, 徐振宇 申請人:廣東致卓精密金屬科技有限公司