[发明专利]一种全硫酸盐型三价铬电镀液和使用该电镀液的电镀方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种三价铬电镀液和使用该电镀液的电镀方法，更具体是关于一种全硫酸盐型三价铬电镀液和使用该电镀液的电镀方法。

背景技术

三价铬镀层具有白亮的颜色，硬度很高而且力学性能优良，三价铬电镀的分散性能和覆盖能力远远高于六价铬，在同样的电流密度下三价铬的沉积速度是六价铬电镀的2倍，电流效率很高。此外，三价铬电镀的毒性只有六价铬的1/100，是代替六价铬电镀的最佳电镀工艺之一。

常用的三价铬电镀液体系分为氯化物体系和硫酸盐体系，氯化物体系电镀过程中，在大电流密度下，阳极上有大量的氯气析出，对环境造成较大污染，并且电镀液中的氯离子易腐蚀设备，降低了设备的使用寿命。

硫酸盐体系电镀过程中，阴极板与阳极板不平行，阴极板上各部位与阳极的距离不等，离阳极较近的一端电流密度较大，随着阴极与阳极的距离的增加，电流密度逐渐减小。作为阴极的待镀工件在不同的电流密度中的电镀效果不同，只能在一定的电流密度范围内产生镀层，同时只能在一定的电流密度范围内镀层具有光亮效果，即光亮区，因此，镀层电流密度范围和光亮区电流密度范围成为衡量电镀效果的重要标准。

CN1880512A公开了一种全硫酸盐体系三价铬电镀液及制备方法，其组成为：硫酸铬、硫酸钠、硼酸、硫酸铝、十二烷基硫酸钠、络合剂和稳定剂，所述络合剂为两种羧酸组成的混合物，一种选自甲酸、乙酸、草酸、羟基乙酸和乳酸；另一种选自苹果酸、酒石酸、丙二酸、氨基乙酸和氨三乙酸。所述稳定剂选自甲醇、亚硫酸钠，硫酸亚铁、次亚磷酸钠中的一种或几种。此电镀液在克服了氯化物体系中的缺点，对环境污染小，并提高了设备的使用寿命。但是，其缺点为镀层电流密度范围小、光亮区电流密度范围小。

因此开发一种镀层电流密度范围大、光亮区电流密度范围大的电镀液及其制备方法成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有全硫酸盐型三价铬电镀液镀层电流密度范围小、光亮区电流密度范围小的缺点，提供一种镀层电流密度范围大、光亮区电流密度范围大的全硫酸盐型三价铬电镀液。

本发明的另一个目的是提供一种使用本发明电镀液的电镀方法。

为了实现本发明的第一个目的，本发明提供一种全硫酸盐型三价铬电镀液，该电镀液含有硫酸铬、硫酸钾和/或硫酸钠、硼酸、络合剂和水，其中，该电镀液还含有添加剂A和添加剂B，所述添加剂A选自OP乳化剂、水溶性氟硼酸盐、水溶性氟硅酸盐、乙烯基二胺乙酸、胱氨酸、1，4-丁炔二醇、硫脲、乙二醇中的一种或几种；所述添加剂B选自邻苯甲酰磺酰亚胺、丙三醇、水溶性磺基丁二酸盐、磺基丁二酸二钠二辛酯、碳原子数为2-20的水溶性烷基醚硫酸盐中的一种或几种。

为了实现本发明的第二个目的，本发明提供了一种电镀方法，该方法包括将工件放入电镀液中作为阴极，钛基二氧化铱放入电镀液中作为阳极，然后在电镀条件下进行电镀，其中，所述电镀液为本发明提供的电镀液。

本发明提供的全硫酸型三价铬电镀液，由于还含有添加剂A和添加剂B，因此可以大幅度的提高镀层电流密度范围和光亮区电流密度范围，使得电镀的效果更好。例如，实施例1-6的电镀液与对比例1的电镀液相比，实施例1-6的电镀液的镀层电流密度范围达到47.6安培/平方分米以上，最高达到55.2安培/立方分米，远大于对比例1的39.2安培/立方分米；实施例1-6的电镀液的光亮区电流密度范围达到46.8安培/立方分米以上，最高达到54.8安培/立方分米，远大于对比例1的38.3安培/立方分米；说明本发明在电镀液中加入添加剂A和添加剂B能够显著地提高镀层电流密度范围和光亮区电流密度范围。

具体实施方式

本发明提供一种全硫酸盐型三价铬电镀液，该电镀液含有硫酸铬，硫酸钾和/或硫酸钠，硼酸、络合剂和水，其中，该电镀液还含有添加剂A和添加剂B，所述添加A选自OP乳化剂、水溶性氟硼酸盐、水溶性氟硅酸盐、乙烯基二胺乙酸、胱氨酸、1，4-丁炔二醇、硫脲、乙二醇中的一种或几种；所述添加剂B选自邻苯甲酰磺酰亚胺、丙三醇、水溶性磺基丁二酸盐、磺基丁二酸二钠二辛酯、碳原子数为2-20的水溶性烷基醚硫酸盐中的一种或几种。

尽管少量的添加剂A和添加剂B即可实现本发明的目的，但优选情况下，添加剂A的含量为0.003-5.0克/升，更优选为0.05-4克/升；添加剂B的含量为0.003-5.0克/升，更优选为0.05-4.0克/升。