[发明专利]一种Cu-Co合金的电镀制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种Cu-Co合金的电镀制备方法。

背景技术

随着现代工业和科学技术的飞速发展，对金属的表面性能不断提出新的要求，仅靠有限的十多种单金属镀层，已远远满足不了需要。通过电镀合金的方法来改变镀层的性能，可以获得数百种性能不同的镀层，可供选择的范围就广泛得多，在满足装饰性、耐蚀性、耐磨性、焊接性、导电性、导磁性等方面的特殊要求起了很大的作用。因此，合金电镀正日益获得广泛的关注和应用。合金镀层具有许多单金属镀层不具备的优异特性，例如：具有较高的硬度、耐磨性和致密性，较高的耐蚀性和耐高温特性，良好的磁性和易钎焊性以及美丽的外观等。

电镀合金的应用可以分为以下四种：

（1）电镀防护性合金：目前在生产上应用广泛的有Zn-Ni、Zn-Fe、Zn-Co、Sn-Zn和Cd-Ti等合金镀层。它们对于钢铁金属而言属于阳极镀层，具有电化学保护作用。此外，这类合金镀层多具有低氢脆的特点，常应用于要求高耐蚀性和低氢脆的产品，如汽车、船舶以及航空和航天产品上。

（2）电镀装饰性合金：对于一些装饰性能良好，但资源短缺、价格昂贵的金属，常采用一些其他的合金镀层来代替这种金属。如用Cu-Zn、Cu-Sn、Cu-Zn-Sn等合金来作为仿金镀层；Sn-Co、Sn-Ni等合金镀层的外观似铬，可代替装饰性铬镀层。近几年，用于装饰目的的仿金电镀也引起了人们的兴趣，如铜锌、铜锡、铜锡锌等合金，已用来作为仿金镀层。

（3）电镀功能性合金：由于金属镀层具有特殊的性能及使用上的特殊要求，又可将这类合金镀层分为：焊接性合金镀层、耐磨性合金镀层、磁性合金镀层、轴承合金镀层和不锈钢合金镀层等。

（4）电镀贵金属合金：主要指以金、银、钯等贵金属为基的合金，如金钴、金镍、金银、银锌、银锑和钯镍合金等，其中钯镍合金作为代金镀层，用以节约贵金属。这类合金多用在电子元器件上，有其特殊的使用要求。

到目前为止已研究过的电镀合金体系已超过240种，在工业上获得应用的大约40多种，且广泛应用于高耐蚀性、耐磨性、导磁性、减磨性和抗高温等产品上。在工业上用途最广的是电镀铜合金，例如电镀Cu-Sn合金代替镍镀层，以及Cu-Zn合金仿金镀层和电镀锡合金、可焊性锡铅合金等。近年来，采用Ni-Fe合金镀层代替纯镍镀层来达到节省镍的目的，采用Zn-Ni合金镀层代替毒性很大的镉镀层，也已经开始工业化生产，20世纪80年代以来，出现了许多Zn-Ni合金电镀的专利文献，反映出该领域研究的活跃。

CN201110215675.4提出了一种无氰型铜锡合金电镀液，该铜锡合金电镀液主要组分为：焦磷酸亚锡和焦磷酸铜，主络合剂为焦磷酸钾或焦磷酸钠，辅助络合剂为丁二酰亚胺，缓冲剂为可溶性磷酸氢二盐。该无氰电镀液的操作条件：pH范围为7.0～9.5，电流密度为0.3A/dm2～2.5A/dm2,温度为20～40℃。优点：成本低，操作、维护简便，镀液毒性小或无毒，阴极电流密度范围宽，电流效率高，镀层细致光亮，能够满足装饰性电镀和功能性电镀等多领域应用的要求。

CN200880117760.3供一种生产率优异的铜-锌合金电镀浴，该铜-锌合金电镀浴不使用氰化物，即使在比以往高的电流密度下，也能够形成具有目标组成的均匀且有光泽的合金层。所述铜-锌合金电镀浴含有铜盐、锌盐、以及选自焦磷酸碱金属盐、氨基酸或其盐中的至少一种，其pH值为8.5～14。优选的是其pH值为10.5～11.8，此外，氨基酸或其盐的浓度优选为0.08mol/L～0.22mol/L，更优选为0.1mol/L～0.13mol/L。作为氨基酸或其盐，可优选使用组氨酸或其盐。

CN200910188445.6提供了一种一种铜锡铁三元合金镀液，该镀液包括磺酸铜、磺酸亚锡、磺酸亚铁、烷基磺酸、辅助络合剂和还原剂；所述镀液中铜的含量为4-9g/L，所述镀液中锡的含量为2.5-4g/L，所述镀液中铁的含量为0.8-1g/L，所述烷基磺酸的含量为150-300ml/L，所述还原剂的含量为0.1-0.3g/L，所述辅助络合剂的含量为5-20ml/L。所述的镀液在提高锡含量的基础上引入了铁元素，缓解了铜锡合金在防护性能方面的不足，通过添加辅助络合剂，使锡铁合金形成共沉积。而锡和铁形成的共沉淀可以在保证镀层耐氧化性的基础上，有效的提高了镀层的耐磨性及耐腐蚀性。