[发明专利]常温环保型硫酸盐三价铬电镀液的制备方法和电镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀液及电镀工艺。

背景技术

传统电镀铬采用六价铬电镀，但其具有毒性大、分散能力和覆盖能力差、电流效率低、电镀过程不能断电等缺点。随着人们环保意识的不断增强，六价铬装饰性电镀工艺正逐渐被三价铬电镀所取代。三价铬电镀工艺根据主盐种类分为氯化物体系、硫酸盐体系和两种的混合体系。氯化物体系具有阳极成本低、沉积速率较高的优点，但镀层中多含有微量铁，导致镀层较暗、耐蚀性较差，而且电镀过程中阳极有氯气析出，腐蚀设备，污染环境；现有公开的硫酸盐三价铬电镀液稳定性较差、成份较复杂、对杂质敏感，电镀时沉积速率低、高电流密度区易烧焦，阳极成本较高和稳定性较差等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了解决现有三价铬电镀液稳定性差，沉积速率低，镀液成分多，对杂质敏感，镀层耐蚀性差等问题，提供了一种常温环保型硫酸盐三价铬电镀液的制备方法和电镀方法。

本发明常温环保型硫酸盐三价铬电镀液由主盐、络合稳定剂、组合添加剂、缓冲剂和导电盐组成，其中常温环保型硫酸盐三价铬电镀液中主盐的含量为10g/L～100g/L，络合稳定剂含量为5g/L～120g/L，组合添加剂含量为0.05g/L～6g/L，缓冲剂含量为20g/L～90g/L，导电盐含量为80g/L～200g/；所述的主盐为硫酸铬或硫酸铬钾；所述的络合稳定剂是甲酸、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、乙酸、乙酸钠、乙酸钾、乳酸、乳酸钠、乳酸钾、乙醇酸、乙醇酸钠、乙醇酸钾、乙醇酸铵、草酸、草酸钠、草酸钾、草酸铵、酒石酸、酒石酸钠、酒石酸钾、酒石酸钾钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、氨基乙酸、抗坏血酸、甲醇、亚硫酸钠及次磷酸钠中的两种或三种；所述的组合添加剂为OP-乳化剂、丙三醇、1-4丁炔二醇、聚乙二醇、乙烯基磺酸钠、苯亚磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸盐、乙氧化丙炔醇、炔丙基磺酸盐、乙基己基硫酸钠、丙炔醇醚丙烷磺酸盐、羧乙基异硫脲内盐、羧丙基异硫脲内盐、十二烷基硫酸钠及十二烷基苯磺酸钠中的两种或三种；所述的缓冲剂为硼酸或硼酸钠；所述的导电盐为硫酸钾、硫酸钠、硫酸铵和硫酸铝中的一种或其中几种的组合。

常温环保型硫酸盐三价铬电镀液的制备方法如下：一、在温度为60℃的条件下将缓冲剂和导电盐加入去离子水中搅拌溶解，得溶液a；二、在温度为40℃的条件下将络合稳定剂加入量去离子水中搅拌溶解，再加入硫酸铬，使其溶解并混合均匀，得溶液b；三、将溶液a与溶液b混合，然后用蒸馏水或去离子水定容，再用质量浓度为30%的硫酸或氢氧化钠调节pH值为2.5～3.8，在40～50℃下陈化12小时，然后加入组合添加剂，即得常温环保型硫酸盐三价铬电镀液；其中常温环保型硫酸盐三价铬电镀液中主盐的含量为10g/L～100g/L，络合稳定剂含量为5g/L～120g/L，组合添加剂含量为0.05g/L～6g/L，缓冲剂含量为20g/L～90g/L，导电盐含量为80g/L～200g/L。

用常温环保型硫酸盐三价铬电镀液的电镀方法如下：将工件放入电镀液中作为阴极，阳极放入上述电镀液中，在温度为25℃～55℃、pH值为2.5～3.8，电流密度为5A/dm²～20A/dm²的条件下，电镀1min～3min。所用的阳极为稀有金属钽铱钛基涂层阳极，经多次烘烧制成。

本发明的镀液可常温操作（20℃～40℃），节省能源，工艺简单；采用本发明镀液沉积速率高，6A/dm²下沉积速率可达0.22μm·min^-1以上；镀液中的组合添加剂具有多种作用，且含量少（仅0.5g/L左右），在电镀中稳定性高，消耗量低，千安时消耗量仅为12g；本发明采用的阳极为钛基稀有金属（Ta和Ir）钽铱钛涂层阳极，阳极析氧过电位低，不会生成有害的六价铬，且耐蚀性好、稳定性高；本发明的镀液成分简单，沉积速率快，对杂质敏感性低，稳定性高，采用高效钽铱钛涂层阳极，容易维护，使用方便；本发明镀液施镀后镀层外观色泽接近六价铬镀层、耐蚀性好，与六价铬镀层相当；本发明镀液成份少、浓度低，药品便宜易购，成本低。本发明的组合添加剂具有良好的光亮、整平、走位、除杂和润湿的多种性能作用。

具体实施例

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施例，还包括各具体实施例的任意组合。