[发明专利]一种亚氨基二磺酸铵镀银电镀液及电镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及镀银工艺的技术领域，尤其涉及一种亚氨基二磺酸铵镀银电镀液及电镀方法。

背景技术

金属银以其优良的性能及相对较低的成本，成为应用最为广泛的贵金属之一。在所有的金属中银的导电性最好，银的延展性居所有金属的第二位。此外，银还具有良好的导热性、、反光性、耐蚀性能及焊接性能，因此，在电子、通讯等工业领域需求量很大。此外，银因其特有的银白色金属光泽，一直被用于家庭高档用具、餐具及首饰等工艺品上作为装饰层。然而银毕竟是一种贵金属，实际应用成本较高，在地壳中的含量仅为1×l0^-5%，因而考虑在其它金属表面电沉积银来降低成本，同时表面拥有银的优良性能。

自1839年英国的G.R.Elkington和H.Elkington兄弟申请氰化镀银的首个专利并投放于工业生产以来，氰化镀银工艺因其镀液稳定可靠、电流效率高、较好的覆盖能力以及较高的分散能力、所得镀层结晶细致且光亮等优点，在电镀银工艺中一直占主导地位。但氰化物是剧毒的化学品，在生产、储存、运输以及使用过程中，会对人体造成危害，并且严重污染环境。因此，人们一直在探索一种可替代传统氰化镀银工艺的环保镀银工艺。无氰镀银也成为近二十年来镀银工艺的研究热点，具有广阔的市场前景和巨大的应用价值。

现有的无氰镀银较为常见者有过硫酸盐镀银、亚硫酸盐镀银、磺基水杨酸镀银。尽管在一定程度上解决了含氰镀银的污染问题，然而这些无氰镀银的镀液不够稳定，镀层抗变色性较差和可焊接性不够理想。此外，由于电镀废水中含有一些处理难度较大的污染物，限制了这些电镀液的大规模工业化生产及应用。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种亚氨基二磺酸铵镀银电镀液，该亚氨基二磺酸铵镀银电镀液的稳定性高，镀层抗变色性和可焊接性强，废弃的镀液处理容易。

一种亚氨基二磺酸铵镀银电镀液，包括含量为30～50g/L的硝酸银、含量为120～160g/L的亚氨基二磺酸铵、含量为90～130g/L的硫酸铵、含量为6～12g/L的氨基酸和含量为3～6g/L的吡啶类化合物。

其中，包括含量为45g/L的硝酸银、含量为140g/L的亚氨基二磺酸铵、含量为110g/L的硫酸铵、含量为8g/L的氨基酸和含量为4g/L的吡啶类化合物。

其中，所述氨基酸选自组氨酸、谷氨酸和蛋氨酸中的一种或至少两种。

其中，所述吡啶类化合物选自吡啶、2,2′-联吡啶、4,4′-联吡啶、烟酸、异烟酸、柠嗪酸、异烟肼中的一种或至少两种。

以上亚氨基二磺酸铵镀银电镀液的技术方案中，选用亚氨基二磺酸铵作为配位剂，选用硫酸铵作为催化Ag⁺与亚氨基二磺酸铵配位的辅助配位剂。金属银的标准电势为+0.799V，属电正性较强的金属。将Ag⁺还原成单质银的交换电流密度较大，也就是说，使Ag沉积的浓度极化较小。因此，从以Ag⁺形式存在的镀液中沉积的银镀层结晶粗大，因而加入的配位剂可以与Ag⁺络合，提高正一价银的电极化，提高银沉积的质量。亚氨基二磺酸铵在碱性条件及硫酸铵水解释放出NH₃分子存在下，失去亚氨基上的氢离子，与银离子和NH₃分子配位成NH₃AgN(SO₃NH₄)₂，NH₃AgN(SO₃NH₄)₂电离出的NH₃AgN(SO₃)₂^2-具有较强的稳定性，在阴极表面具有较强的吸附性且在阴极表面离解缓慢，有效增强了阴极的电极化。亚氨基二磺酸铵本身的毒性较小，在酸性介质中能迅速分解为氨基磺酸氨和硫酸氢氨的两种无毒产物，因此在处理废弃的镀液时只需加入酸，便可直接排放，处理方便。

本发明的硫酸铵不仅可作辅助配位剂，还可作为导电盐。硫酸铵为易溶于水的强电解质，可增强镀液的导电性，提高阴极极化，使得镀层细致、光滑；又可通过水解成碱性维持镀液的碱性环境。硫酸铵用量过多会对镀层的质量造成负面影响。