[发明专利]一种电镀助剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学试剂，具体涉及一种电镀时用的化学助剂。

背景技术

电镀助剂(electroplating additives)是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称。传统的烧结方法制备的钕铁硼永磁体因其制备工艺的缺陷导致其抗腐蚀性较差，而电沉积制备的纳米晶具有较高的密度和极小的孔隙率，在制备纳米金属材料方面具有独特的优势而引起广泛的关注^[1]。通过大量实验、观察与理论分析表明镀液中仅仅含有被镀金属的盐不能得到具有装饰性、功能性以及其他实际生产实践中需要的特殊优良性能的镀层，必须在其中加入添加剂。电镀添加剂不但对镀层的外观、光、电、磁等性能起着至关重要作用。而且还可以改变电极反应的过电压，加速金属的沉积使镀膜晶粒细化，改变晶体取向，另外可以改善镀膜的内应力、延展性、致密性、整平性、硬度以及改善镀液稳定性性能，对改善电镀效果具有非常显著地作用^[2]。通过不断改进添加剂及其配比可以得出在不同条件下镀层性能优良的薄膜。因此，电镀添加剂的进步也就标志着电镀工业的进步。

电镀的方法制备钕铁硼是一种比较新颖且在理论上十分可行的方法，并且已经取得了一定的进展，裴玲^[3]等已经通过电镀的方法制备出了钕铁硼薄膜，但是通过对其的重复试验发现，在未加入任何添加剂的主盐体系下，电镀出的钕铁硼薄膜致密性、整平性、光亮度、抗腐蚀性以及薄膜与铜基体的附着力比较差。特别明显的是镀液的稳定性非常差，镀出两个样品之后发现底部有许多红褐色的沉淀以及悬浮在三口瓶中的悬浮物。因此十分有必要通过加入添加剂的方法来体高镀层性能、改善镀液稳定性，从而制备出性能优良的纳米级钕铁硼薄膜。然后再通过后续的研究实现电沉积纳米钕铁硼薄膜的工业化生产，以替代现有的烧结型钕铁硼永磁体在某些领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种能提高电镀后金属的光亮度、抗腐蚀能力的助剂。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电镀助剂，由苯甲酸钠、糖精和抗坏血酸组成，并且每100ml电镀溶液中加入0.2-0.8克苯甲酸钠、0.2-1.0克糖精和0.05-1.0克抗坏血酸。

一种电镀溶液，由以下组分组成：

每100ml水溶液中加入7.2克甘氨酸、3.6克硼酸、3.0克氯化铵、1.2克六水·氯化钕、4.0克四水·氯化亚铁、0.2-1.0克香草醛、0.2-0.8克苯甲酸钠、0.2-1.0克糖精和0.05-1.0克抗坏血酸。

较佳的，加入氯化亚铁之前调pH值为3.15。

优选香草醛：0.4000-0.6000g；苯甲酸钠：0.2000-0.4000g；糖精：0.5000-0.7000g；抗坏血酸：0.0500-0.2000g。最优选苯甲酸钠：0.3g；糖精：0.7g；抗坏血酸：0.05g。

本发明所述电镀助剂的制备步骤是：

每100ml水溶液中加入7.2克甘氨酸、3.6克硼酸、3.0克氯化铵、1.2克六水·氯化钕和4.0克四水·氯化亚铁；加入氯化亚铁之前调pH值为3.15，然后分别依次加入香草醛、苯甲酸钠、糖精和抗坏血酸。

本发明还公开了一种所述电镀助剂的使用方法，包括以下步骤：

1、电镀前处理

电镀前处理是电镀工艺中非常重要、非常基本的环节，前处理效果的好坏直接关系到电镀产品质量的好坏。例如镀层与基体的结合力，镀层的装饰性、抗腐蚀性、平整性，延展力等。下面分别介绍一下前处理的各个过程：

1.1.打磨

打磨是为了提高零件的表面平整度，除去零件的表面宏观缺陷、腐蚀痕、划痕、毛刺、焊缝、砂眼等，用于提高镀层质量。本实验打磨过程是按照顺序在03、800CCR、04、05纸上面打磨，此顺序的排列是依据砂纸表面的粗糙程度。

1.2.上挂

上挂就将铜电极放在一个载体上，使其能够在特制的平底口瓶中进行电镀。

1.3.机械抛光

抛光主要是用于对表面粗糙度要求较高的零件的镀前处理，使制品获得装饰性外观、提高制品的耐腐蚀性。机械抛光的原理是利用抛光膏和抛光面之间的磨削和滚压作用来消除电极表面的微细划痕，从而获得光亮平整的基体面。1.4.除油