一種鐵件直接電鍍酸銅溶液的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電鍍領域，具體地涉及一種鐵件直接電鍍銅溶液。
【背景技術】
[0002]一般地，于含硫酸銅(CuSO4.5H20) 160~220g/L、硫酸(H2SO4 98%) 60~80g/L、鹽酸(HCl 36%) 30~120mg/L的溶液中可獲得光亮、整平性好的銅鍍層，也稱光亮酸性鍍銅。
[0003]由于光亮酸性鍍銅溶液中含硫酸(H2SO4 98%)較高，較高的酸度對鐵基體的腐蝕較大；在酸性條件下銅離子易被置換，在鐵基體表面產生置換銅層，置換銅層與鐵基體的結合力極差，因此不經預鍍不能在光亮酸性銅溶液中獲得合格的銅鍍層。
[0004]鐵件電鍍光亮酸銅前必須經過含氰堿性鍍銅溶液進行預鍍銅，除了增加一道工序帶來的繁瑣外，更重要的是，氰化物(含氰離子CN_)是劇毒的物質，對作業工人與作業環境來說危害極大。
[0005]取消電鍍工藝過程中使用的氰化物、簡化工藝過程是鐵件銅鍍技術發展的大趨勢。中國專利CN200810143145.1公開了一種無氰預鍍銅溶液，由以下物質組成:
a、硫酸銅、堿式碳酸銅或硝酸銅中的一種30~60g/L；
b、甲叉二膦酸、I一羥基乙叉1.1 二膦酸、I 一羥基丁叉1.1 二膦酸中的一種或二種復合物 120~160g/L ；
c、甲氨二甲叉膦酸、六甲叉二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一種或二種復合物 2~5g/L;
d、檸檬酸鉀、檸檬酸胺或酒石酸鉀鈉中的一種6~12g/L;
e、聚乙烯亞胺烷基鹽或脂肪胺乙氧基磺化物0.02-0.05g/L?
[0006]該組成雖能實現無氰化預鍍銅，但對于鐵件鍍銅來說增加一道預鍍銅工序，延遲了鍍銅周期，降低了鍍銅效率。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為了克服現有技術對鐵件電鍍必須用有害物質氰化物預處理帶來的健康及工序繁瑣的問題，提供一種不含對人體和環境有害物質、可以在鐵基表面獲得結合力好、光亮致密的銅鍍層的鐵件直接電鍍酸銅溶液。
[0008]本發明提供的一種鐵件直接電鍍酸銅溶液，包含提供二價銅離子的基礎溶液，還包括絡合劑、緩蝕劑、還原劑。
[0009]所述絡合劑選自酒石酸、檸檬酸、羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一種或多種。
[0010]所述緩蝕劑選自硫脲和/或烯丙基硫脲。
[0011]所述還原劑選自甲醛和/或乙醛酸。
[0012]優選地，所述基礎溶液組分包括硫酸銅、硫酸和鹽酸。
[0013]優選地，所述基礎溶液組分重量體積濃度為: 硫酸銅 100~180g/L 硫酸40~60 g/L
鹽酸100~150mg/L
優選地，所述絡合劑各物質單一或多種組合時的重量體積濃度為酒石酸 0~20g/L;檸檬酸 0~20g/L ;羥基乙叉二膦酸 40~100g/L;
乙二胺四甲叉膦酸 0~20g/L。
[0014]優選地，所述緩蝕劑各物質單一或多種組合時的重量體積濃度為硫脲 l~50mg/L ;稀丙基硫脲 l~10mg/L ；
優選地，所述還原劑各物質單一或多種組合時的重量體積濃度為甲醛 0~20g/L;乙醛酸 10~50g/L。
[0015]按上述組成配制的本發明酸銅溶液，無需預鍍銅工序即可直接處理需鍍銅的鐵件。在溫度15~30°C及適當攪拌條件下，施加l~10A/dm2電流密度，可于鐵基體表面得到結合力好、光亮致密的銅鍍層。
[0016]本發明提供的鐵件直接電鍍酸銅溶液不含預鍍銅采用的有害物質氰化物，同時省去了預鍍銅工序，可對鐵件直接電鍍銅，在鐵件表面得到結合力好、光亮致密的銅鍍層；而且，相比光亮酸性鍍銅溶液中高濃度硫酸易腐蝕鐵基體，本發明提供的鐵件直接電鍍酸銅溶液存在緩蝕劑，可對鐵件形成良好的保護，不對鐵件造成顯著的腐蝕，不影響工件的尺寸精度。
【具體實施方式】
[0017]結合實例對本發明做進一步描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0018]本發明涉及的鐵件直接電鍍酸銅溶液的制備步驟如下:
先配制好含二價銅離子的基礎溶液，再依次添加絡合劑、緩蝕劑、還原劑，攪拌均勻。
[0019]實施例1
基礎溶液組分重量體積濃度為:
硫酸銅100g/L
硫酸40g/L
鹽酸100mg/L
絡合劑重量體積濃度為:
乙二胺四甲叉膦酸 15g/L 緩蝕劑的重量體積濃度為:
硫脲10mg/L
還原劑的重量體積濃度為:
乙醛酸20g/L
實施例2
基礎溶液組分重量體積濃度為:
硫酸銅 120g/L 硫酸 50g/L 鹽酸 120mg/L 絡合劑重量體積濃度為:
羥基乙叉二膦酸 80g/L 乙二胺四甲叉膦酸 12g/L 緩蝕劑的重量體積濃度為:
硫脲10mg/L
還原劑的重量體積濃度為:
甲醛5g/L
實施例3
基礎溶液組分重量體積濃度為:
硫酸銅 150g/L 硫酸60g/L
鹽酸130mg/L
絡合劑重量體積濃度為:
酒石酸 20g/L 檸檬酸 10g/L 羥基乙叉二膦酸 80g/L 緩蝕劑的重量體積濃度為:
硫脲30mg/L
稀丙基硫脲 6mg/L ；
還原劑的重量體積濃度為:
甲醛 10g/L 乙醛酸20g/L 實施例4
基礎溶液組分重量體積濃度為:
硫酸銅 180g/L 硫酸 60g/L 鹽酸 150mg/L 絡合劑重量體積濃度為:
酒石酸 15g/L 檸檬酸 10g/L 羥基乙叉二膦酸 100g/L 乙二胺四甲叉膦酸 8g/L 緩蝕劑的重量體積濃度為:
硫脲 40mg/L 稀丙基硫脲 8mg/L 還原劑的重量體積濃度為:
甲醛15g/L
乙醛酸30g/L
按上述實施例組成配制的酸銅溶液，無需預鍍銅工序即可直接處理需鍍銅的鐵件。在溫度15~30°C及適當攪拌條件下，施加l~10A/dm2電流密度，可于鐵基體表面得到結合力好、光亮致密的銅鍍層。
[0020]以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鐵件直接電鍍酸銅溶液，該酸銅溶液含有提供二價銅離子的基礎溶液，其特征在于，該酸銅溶液還含有絡合劑、緩蝕劑和還原劑； 所述絡合劑選自酒石酸、檸檬酸、羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一種或多種； 所述緩蝕劑選自硫脲和/或烯丙基硫脲； 所述還原劑選自甲醛和/或乙醛酸。
2.如權利要求1所述的鐵件直接電鍍酸銅溶液，其特征在于，所述基礎溶液組分包括硫酸銅、硫酸、及鹽酸。
3.如權利要求2所述的鐵件直接電鍍酸銅溶液，其特征在于，所述基礎溶液組分重量體積濃度為: 硫酸銅100~180g/L; 硫酸40~60 g/L; 鹽酸100~150mg/L。
4.如權利要求1~3任一所述的鐵件直接電鍍酸銅溶液，其特征在于，所述絡合劑各物質單一或多種組合時的重量體積濃度為 酒石酸0~20g/L ； 朽1檬酸0~20g/L ； 羥基乙叉二膦酸 40~100g/L ； 乙二胺四甲叉膦酸 0~20g/L。
5.根據權利要求1~3任一所述的鐵件直接電鍍酸銅溶液，其特征在于，所述緩蝕劑各物質單一或多種組合時的重量體積濃度為 硫脲l~50mg/L ； 稀丙基硫脲l~10mg/L。
6.根據權利要求1~3任一所述的鐵件直接電鍍酸銅溶液，其特征在于，所述還原劑各物質單一或多種組合時的重量體積濃度 甲醛 0~20g/L ； 乙醛酸 10~50g/L。
【專利摘要】本發明公開一種鐵件直接電鍍酸銅溶液，含有提供二價銅離子的基礎溶液，還含有絡合劑、緩蝕劑和還原劑；所述絡合劑選自酒石酸、檸檬酸、羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一種或多種；所述緩蝕劑選自硫脲和/或烯丙基硫脲；所述還原劑選自甲醛和/或乙醛酸。本發明提供的鐵件直接電鍍酸銅溶液不含預鍍銅采用的有害物質氰化物，同時省去了預鍍銅工序，可對鐵件直接電鍍銅，在鐵件表面得到結合力好、光亮致密的銅鍍層；而且，相比光亮酸性鍍銅溶液中高濃度硫酸易腐蝕鐵基體，本發明提供的鐵件直接電鍍酸銅溶液存在緩蝕劑，可對鐵件形成良好的保護，不對鐵件造成顯著的腐蝕，不影響工件的尺寸精度。
【IPC分類】C25D3-38
【公開號】CN104789999
【申請號】CN201510198888
【發明人】鄭建國
【申請人】深圳市崇輝表面技術開發有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月24日