[发明专利]一种碱性镀Pt的电镀液及其电镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀铂技术领域，尤其涉及一种碱性镀Pt的电镀液及其电镀方法。

背景技术

铂金(Pt)的性能优越，用途十分广泛。珠宝首饰业中，主要用作装饰品和工艺品。化学工业中，用以制造高级化学器皿、铂金坩埚、电极和加速化学反应速度的催化剂。铂铱合金是制造自来水笔笔尖的材料。尤其是在汽车工业中，铂金在尾气处理等方面的作用无可替代，消耗量几乎占到铂金工业用量的一半。由于。但铂资源稀缺、价格昂贵，制约了铂电极的应用，因而用镀铂材料来代替纯铂制品，既降低成本，又具有铂阳极的优良性能。

中国专利CN101016639公开了一种铂钛基体电镀铂镀层工艺，该工艺采用氯铂酸作为电镀液。该工艺虽然工艺较为简单，但该镀液的电流效率较低，镀液的性能较差，镀层的质量也不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种碱性镀Pt的电镀液，该电镀液的镀液性能较好，使用该镀液得到的镀层质量较高。

一种碱性镀铂的电镀液，包含以铂计10～20g/L六羟基铂酸钾、20～60g/L氢氧化钾或氢氧化钠和以钡计6～10mg/L氯化钡。

其中，进一步包含包含以铂计14g/L六羟基铂酸钾、50g/L氢氧化钾或氢氧化钠和以钡计7mg/L氯化钡。

本电镀液中，选用六羟基铂酸钾为主盐，加入氢氧化钠或氢氧化钾使得镀液为碱性。六羟基铂酸钾于碱性条件下以Pt(OH)₆²-的形式存在于镀液中。六羟基铂酸钾的铂盐具有较高的阴极电流效率。

以氯化钡为光亮剂。6～10mg/L氯化钡可以使得镀层具有全光亮性。

除了上述成分外，本发明在还可选用合适用量的其它在本领域所常用的添加剂，例如导电剂、等常规助剂，这些都不会损害镀层的特性。

本发明另一方面提供一种电镀方法，该方法所采用的电镀液的性能较好，根据该方法制备的镀层质量较高。

一种使用上述的电镀液电镀的方法，包括以下步骤：

(1)配制电镀液：在水中溶解各原料组分形成电镀液，所述每升电镀液含有以铂计10～20g六羟基铂酸钾、20～60g氢氧化钾或氢氧化钠和以钡计6～10mg氯化钡；

(2)以待电镀的基材置入所述电镀液中通入电流，同时施加超声波进行电镀。

其中，所述电流为单脉冲方波电流；所述单脉冲方波电流的脉宽为0.5～1ms，占空比为5～30％，平均电流密度为0.5～3A/dm²。

其中，所述步骤(2)中电镀液的pH为11～13。

其中，所述步骤(2)中电镀液的温度为70～80℃。

其中，所述步骤(2)中电镀的时间为20～40min。

其中，所述步骤(2)中电镀的阳极与阴极的面积比为(1～4)：1。

其中，所述步骤(2)中，所述基材为镍、钛、钽、铜或银。

本发明中电镀于超声波条件下进行。超声波的施加方式可采用超声波发生器。本发明对超声波发生器的具体型号及结构无特殊要求，可采用市售的。超声波发生器超声波的具体条件，例如超声波功率、频率等，也无特别要求，可根据实际情况来具体选择。

单脉冲方波电流定义为在t₁时间内通入电流密度为J_p的电流，在t₂时间内无通入电流，是一种间歇脉冲电流。占空比定义为t₁/(t₁+t₂)，频率为1/(t₁+t₂)，平均电流定义为J_pt₁/(t₁+t₂)。同直流电沉积相比，双电层的厚度和离子浓度分布均有改变；在增加了电化学极化的同时，降低了浓差极化，产生的直接作用是，脉冲电镀获得的镀层比直流电沉积镀层更均匀、结晶更细密。不仅如此，脉冲电镀还具有：(1)镀层的硬度和耐磨性均高；(2)镀液分散能力和深镀能力好；(3)减少了零件边角处的超镀，镀层分布均匀性好，可节约镀液使用量。

本发明对待电镀的基材于电镀前的处理方法以及电镀后镀件的处理不加限定，可以采取常规的预处理方法，例如镀前清洗、打磨等。电镀的电极的选择也可采用常规的方法来进行。

本发明以六羟基铂酸钾为铂主盐，以氯化钡为光亮剂，加入氢氧化钾或氢氧化钠镀液为碱性，由此使获得的镀液具有较好的分散力和深镀能力，阴极电流效率高，镀液性能优异。采用在镀液在碱性条件下电镀获得的镀层的孔隙率低，光亮度高，镀层质量良好。