[发明专利]用于沉积锌或锌-镍合金层的酸性锌或锌-镍合金电镀浴

说明书

本发明涉及一种用于沉积锌或锌‑镍合金层的酸性锌或锌‑镍合金电镀浴和一种利用此类电镀浴进行锌或锌‑镍合金电镀的方法。所述浴包含三唑衍生物和聚乙二醇衍生物。

技术领域

本发明涉及一种用于沉积锌或锌-镍合金层的酸性锌或锌-镍合金电镀浴。本发明进一步有关一种利用此类电镀浴进行锌或锌-镍合金电镀的方法。

背景技术

锌和锌合金电镀为增加金属衬底(如铸铁和钢衬底)的抗腐蚀性的标准方法。最常见的锌合金为锌-镍合金。用于所述目的的电镀浴通常划分为酸性和碱性(氰化物和非氰化物)电镀浴。

使用酸性锌和锌-镍合金电镀浴的电镀方法显示优于碱性电镀浴的若干优点，如较高的电流效率、较高的沉积物亮度、电镀速度和电镀衬底的较少氢脆化。(《现代电镀(Modern Electroplating)》,M.施莱辛格(M.Schlesinger),M.潘诺维奇(M.Paunovic),第四版,约翰威立父子公司(John WileySons),2000,第431页)。

使用酸性电镀浴的锌和锌-镍合金电镀方法相对于碱性电镀浴的缺点为均镀力降低。因此，锌或锌-镍合金沉积物的厚度显示较高的局部电流密度依赖性。沉积物的厚度(和同样地抗腐蚀性)在局部电流密度较低的衬底区域较低且在局部电流密度较高的衬底区域较高。当电镀具有复杂形状的衬底(如煞车钳)时和/或当使用挂架电镀和滚筒电镀(rack-and-barrel electroplating)时，酸性锌和锌-镍合金电镀方法的较差的均镀力尤其是个问题。

本发明的目标

鉴于现有技术，因此本发明的目标为提供一种用于沉积锌或锌-镍合金层的酸性锌或锌-镍合金电镀浴，其应在低局部电流密度下展现改进的电镀行为且因此展现沉积物的改进的厚度均一性，尤其是在电镀具有复杂形状的衬底和/或在挂架电镀和滚筒电镀应用中时。

此外，本发明的目标为提供一种酸性锌或锌-镍合金电镀浴，其应能够减少或理想地避免高电流密度区域中的燃烧，同时改进低电流密度区域中的厚度。

发明内容

这些目标以及未明确陈述但可借助于介绍从本文所论述的联系直接导出或辨别的其它目标通过具有技术方案1的所有特征的酸性锌或锌-镍合金电镀浴达成。在附属技术方案2到14中保护了本发明电镀浴的适当修改。另外，技术方案15包含利用此类电镀浴进行锌或锌-镍合金电镀的方法。

因此，本发明提供一种用于沉积锌或锌-镍合金层的酸性锌或锌-镍合金电镀浴，其特征在于，所述电镀浴包含

(i)至少一锌离子源

(ii)至少一种具有通式(I)的三唑衍生物

其中

R₁选自由以下组成的群组：氢、硫醇、羧酸、氨基、甲基、甲磺酰基和羧酸甲酯；

R₂为氢或苯基；且

R₃选自由以下组成的群组：氢、氨基、硫醇和苯基；

(iii)至少一种具有通式(II)的第一聚(乙二醇)衍生物

R₄-[O-CH₂-CH₂]_n-O-R₅ (II)

其中

n在2到200范围内；