[发明专利]一种基于复合配位体系的无氰镀银液组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明属于电镀贵金属技术领域，具体涉及一种基于复合配位体系的无氰镀银液组合物及其应用。

背景技术

银在工业以及日常生活中的用途非常广泛。银具有很好的导电、导热性能且焊接性能良好，在电子工业领域有重要应用；银具有灭菌性能和很好的导电性而常用于医疗器件和传感器；银具有悦目外观而常用于装饰品如首饰、餐具等。除纯银器件外，在金属器件表面电镀金属银，也赋予该器件具有银的特性。

氰化镀银是一成熟的电镀工艺。氰化物和银的配位能力强，可与镀液中的银离子形成稳定金属配合物。目前，工业生产中，几乎都采用氰化镀银工艺。众所周知，氰化物剧毒，在生产、运输、加工以及废水处理上存在很大的安全与环境隐患。

从上世纪60年代始，研究者就对无氰镀银体系进行开发与研究。1975年，上海市劳动仪表厂(无氰无汞镀银[J].材料保护，1975，01：1-7.)研究了以硫代硫酸钠作为配位剂的无氰镀银工艺，虽然得到了性能良好的镀层，但是镀液稳定性较差、允许电流密度范围窄仅有0.2～0.3A/dm²，不能满足工业加工的需求；王宗礼等人(王宗礼，邹津耘，邵爱云.丁二酰亚胺镀银的研究[J].武汉大学学报(自然科学版)，1979，04：53-63.)研究了以丁二酰亚胺作为配位剂的无氰镀银工艺，但丁二酰亚胺镀液不那么稳定，所得镀层遇水易发黄变色；上海机电二局研究(烟酸镀银[J].防腐包装，1979，02：50-51.)的烟酸镀银体系虽然光亮性和耐蚀性比氰化物更好，但是镀液体系中主要以氨作为配位剂，氨气容易挥发，容易引起镀液不稳定和环境氨臭。

无氰镀银也公开了许多专利，其中：

CN 102168290B涉及一种无氰镀银电镀液及其制备方法和电镀方法，主要解决镀液稳定性差以及允许电流密度窄的问题，电镀液由乙内酰脲衍生物、氮苯类物质、硝酸银、碳酸钾、氢氧化钾和去离子水制成，放置两个月后不发生沉淀变色。该工艺在低电流密度区(小于0.8A/dm²)难以得到良好色差均匀的镀层。

CN 103668358B公开了一种单脉冲无氰镀银工艺，镀液由硝酸银、乙内酰脲及其衍生物、焦磷酸钾、硫酸钾、盐酸、去离子水等组成，能够获得结晶细致的镀层。虽然镀液稳定性有了部分提高，但是其允许电流密度范围窄，镀层在形状复杂的零件表面厚度不太均匀；镀液中含有磷，废水处理会比较麻烦。

无氰镀银体系大多以硫代硫酸盐、烟酸、丁二酰亚胺、乙内酰脲及其衍生物等作为配位剂，但这些体系存在着一些普遍的问题：如允许电流密度范围窄，镀速难以提高，镀层色差明显，镀液稳定性较差，镀层整体性能如硬度、抗变色性能和结合力有待进一步稳定和提高，生产时镀液调节困难等。总之，现阶段的无氰镀银工艺虽然都有着各自的特点，但同时也存在着缺陷使其不能满足电镀加工的需要。因此，发明综合性能突出的无氰镀银工艺具有重大的意义和价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种基于复合配位体系的无氰镀银液组合物及其应用。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述无氰镀银液组合物的无氰镀银方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于复合配位体系的无氰镀银液组合物，pH＝8.5～12.5，包括银盐、复合配位剂、导电盐、pH缓冲剂、添加剂和去离子水；复合配位剂由第一配位剂、第二配位剂和第三配位剂组成，总摩尔浓度为0.25～2.8mol/L，银盐与复合配位剂的摩尔比为1∶5～8；

上述银盐为氯化银、硫酸银、硝酸银、氨基磺酸银和氧化银中的至少一种；

上述第一配位剂为天冬酰胺、烟酰胺、烟酸、甘氨酸、乳酸、丙酸、丁二酸、1，2-乙二胺和N-苄基甘氨酸中的至少一种；

上述第二配位剂为乙内酰脲、5-(4-羟苯基)乙内酰脲、2-硫代乙内酰脲、5，5-二甲基乙内酰脲、1-氨基乙内酰脲、1，5，5-三甲基乙内酰脲和1，3-二羟甲基-5，5-二甲基乙内酰脲中的至少一种；

上述第三配位剂为6-氨基嘌呤、2-羟-6-氨基嘌呤、2，6-二氨基嘌呤、6-苄氨基嘌呤、6-甲基氨基嘌呤、鸟嘌呤、硫鸟嘌呤、双乙酰鸟嘌呤、羟丙基腺嘌呤、8-氮鸟嘌呤及其碱金属盐和铵盐中的至少一种；

上述导电盐为氯化钠、氯化钾、酒石酸钾钠、氯化铵和柠檬酸盐中的至少一种；

上述pH缓冲剂为硼砂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸氢钠中的至少一种；