[发明专利]基于深色铬的电沉积物

说明书

一种包含三价铬离子和氨基酸的水性三价铬电解液，其允许在镀覆于基材上的三价铬涂层中产生深色色泽。于本文中所描述的氨基酸包含阳离子侧链且至少实质上无硫。该氨基酸的阳离子侧链进一步包含氮。当使用在三价铬电解液中时，这些氨基酸允许制造出明显更深色的三价铬沉积物。该三价铬电解液使用在一种使用电沉积在基材上制造出具有想要的深色色泽的三价铬涂层的方法中。

技术领域

本发明概括而言涉及一种通过电沉积来制造深色铬涂层的组合物及方法。

背景技术

铬已经用作装饰涂层许多年且具有许多应用。为了装饰的目的，铬通常以厚度典型小于1微米的薄涂层施加在镍涂层上。铬提供了硬的耐磨耗层，且由于铬层相对于下层镍沉积物为阴极，其还获得优异的腐蚀性能。因此，下层镍在腐蚀电池中变成阳极会优先受腐蚀而留下铬层未被腐蚀。

通常来说，这些薄装饰铬层是通过从通常包含铬酸的以六价铬为主的电解液进行电沉积而施加的。从这些电解液获得的铬沉积物实质上是纯铬且具有均匀不变的颜色。在该涂层顶部形成薄氧化物层提供了非常熟知的蓝/白色外观。除了由于与铬酸相关的严重健康及环境危害要使用替代的电解液的动机外，市场还对具有较深色泽的涂层有需求。

通过从以三价铬为主的电解液进行电沉积铬涂层，可获得初始溶液，其提供来自铬电解液的较深色泽的沉积物。由于这些电解液的沉积机制本质，所产生的铬涂层比从六价电解液所产生的纯度更低。这是因为会在该涂层内其他元素的共沉积。这些共沉积的元素最常见为铁、硫及碳或它们的组合。通过调整基于三价铬方法的电解液配方来使因掺入这些共沉积元素所产生的沉积物的暗度最大化，可获得相当深色泽的涂层。

虽然由三价铬电解液所提供的涂层通常会产生比六价铬电解液沉积物更深色泽的沉积物，从现有技术所产生的涂层仍然不够深色而无法满足市场需求，因此对制造出更深色的铬基涂层存在有需求。本发明的目的为提供一种制造这些涂层的方法。

发明内容

本发明的目的之一为提供一种能在基材上提供深色铬沉积物的三价铬镀覆电解液。

本发明的目的之一为在该三价铬电解液中提供一种氨基酸，其能在所产生的三价铬沉积物中产生深色泽。

本发明的另一个目的为在该三价铬电解液中提供一种具有含氮侧链的氨基酸。

本发明的另一个目的为在该三价铬电解液中提供一种不含硫的氨基酸以在基材上提供较深色泽的铬沉积物。

本发明的再一个目的为在基材上提供一种具有比现有技术三价铬镀覆电解液更深色泽的沉积物，其通过使用含有所选择的氨基酸的三价铬电解液达成。

本发明的又一个目的为提供一种在镍沉积物上镀覆具有深色泽的三价铬沉积物的方法。

在一个具体实施方案中，提供一种用于三价铬电解液的组合物，其包含：

i)三价铬离子；

ii)一种或多种能将该三价铬离子维持在溶液中的络合剂；及

iii)一种或多种氨基酸，其中该氨基酸包括含氮的阳离子侧链，并且其中该阳离子侧链至少实质上无硫；及

其中该电解液实质上无六价铬盐。

在另一个具体实施方案中，提供一种用以在基材上制造深色铬沉积物的方法，其步骤包括：

i)提供一种基于三价铬的电解液，其包含：

a)三价铬离子；

b)一种或多种能将该三价铬离子维持在溶液中的络合剂；及

c)一种或多种氨基酸，

其中该氨基酸包括含氮的阳离子侧链，并且其中该阳离子侧链至少实质上无硫；及