[发明专利]一种高性能无氰镀银预镀液

说明书

技术领域

本发明属于电化学镀银技术领域，特别涉及一种高性能无氰镀银预镀液。

背景技术

镀银层具有良好的导电性和光反射能力，化学稳定性高，已广泛应用于装饰品、餐具、电子制品等。氰化镀银至今大约有100多年了，到现在还广为采用，主要原因是银离子在溶液中与氰化物形成极为稳定的络合物Ag(CN)^2-，镀层结晶细致，能够满足不同镀银产品的需求。但是，有氰镀银镀液中含有剧毒物质氰化物，它对人身和环境均具极大的危害，生产条件要求高，镀液废水处理工艺复杂且费用高。随着人们环保意识的增强和相关环境治理政策的出台，有氰电镀一步一步被淘汰。国家发改委在2003年12月26日公布了产业结构调整指导目录，第182项明确指出，将“含氰电镀”位列“淘汰类”。因此，开发无氰、环境友好的镀银工艺成为了镀银工业发展的重要方向。然而，无氰镀银是无氰电镀工艺中难度最大的镀种之一，现有的无氰镀银工艺，如硫代硫酸盐镀银、烟酸镀银、亚氨基二磺酸铵镀银、丁二酰亚胺镀银以及磺基水杨酸镀银等仍然存在着以下问题：(1)镀层性能不能满足工艺要求，特别是工程性镀银。(2)镀液不能长时间储存，稳定性较差，成本高；(3)镀层分散能力差，结合力不够，可焊性达不到要求，在应用中受到一定限制。因此，开发一种镀液稳定、镀层性能良好、有工业应用前景的无氰镀银工艺有着重要的现实意义。

近几十年来，研究者为了提高无氰镀银镀层的性能，在无氰镀银配位剂和添加剂方面做了很多努力，开发出了一系列新的配位剂和添加剂。如美国专利USP4925491因电镀液中添加了多种添加剂，获得镀层光亮、细腻，镀层性能达到使用要求的电镀产品，但是该镀液添加剂的种类过多，镀液后续处理维护相当困难，生产成本也随之增加。在目前报道的文献中，预镀银是金属表面电镀银之前必不可少的步骤，这是由于铜和铁的标准电极电位都比银负，当铜、铁及其合金件直接进入镀银溶液时，镀件表面会形成化学置换银层。而此置换银层与基体间的结合是疏松的，若在此银层上再电镀银，则整个银镀层会在后续的加工和使用过程中起泡，导致产品报废。中国发明专利CN101260549A公开了一篇“一种无预镀型无氰镀银电镀液”，该无氰镀银工艺特征是镀件无需预镀银，简化了工艺，在一定程度上降低了生产成本，即便此无氰镀银体系对铜、铁等金属置换速率慢，在实际操作中也难以控制，不能保证每个镀件结合力都合格。

发明内容

本发明的目的是针对现有无氰镀银技术存在的“基体与镀层之间结合力不牢”问题，提供一种高性能无氰镀银预镀液。本发明提供的无氰镀银预镀液含有低浓度银离子、高浓度络合剂和稳定剂，其中低浓度银离子、高浓度络合剂和稳定剂可以避免银离子与基底直接发生置换反应生成疏松多孔的置换镀银层，小电流预镀可以确保在基底上形成一层薄薄的银镀层，改善镀层的分散能力和覆盖能力，有效增强后续镀层与基底的结合力，提高镀层的可焊性。另外，本发明提供的无氰镀银预镀液为无氰配方，消除了氰化物对人身安全的潜在危险，大大降低了环境污染。

本发明的目的是这样实现的：一种高性能无氰镀银预镀液，其具体方法步骤包括：

(1)、镀件基体活化处理

先将打磨、水洗后的镀件基体放入含有浓硫酸180g/L和OP乳化剂25g/L的混合水溶液中，80℃下浸泡3分钟，然后转移至含有浓盐酸100g/L和十二烷基硫酸钠10g/L的混合水溶液中，常温下浸渍2分钟，取出后用蒸馏水冲洗干净；然后将镀件基体浸入含有过硫酸铵3g/L、氯化铵6g/L和浓硫酸90g/L的混合水溶液中，在80℃温度下浸泡60秒，取出后用蒸馏水冲洗干净备用。

(2)、无氰镀银预镀液的组成及配制过程

无氰镀银预镀液的组成为：硝酸银(1～5g/L)，甲基磺酸(5～50g/L)，海因(20～100g/L)，氢氧化钾(10～50g/L)，碳酸钾(10～50g/L)，烟酸(0～50g/L)；无氰镀银预镀液的配制过程如下：先在镀槽内加入需配制总体积10～50％的纯水；然后依次加入预先称好的烟酸、碳酸钾和氢氧化钾，搅拌升温至20～35℃；再将硝酸银用少量的纯水溶解，在搅拌下缓慢加入上述溶液中，调节pH值至9～11；最后加入甲基磺酸和海因，补充纯水至所需体积。

(3)、预镀银

以步骤(1)活化后的镀件基体为阴极，纯银板为阳极，步骤(2)配制的无氰镀银预镀液为电镀液，阴极电流密度0.2～0.5A/dm2，阴极移动速度1～4m/min，预镀1～5min。

本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：