[发明专利]无氰亚硫酸盐体系电镀金液及其应用

说明书

本申请公开了一种无氰亚硫酸盐体系电镀金液及其应用，该无氰亚硫酸盐体系电镀金液由包括如下浓度的原料组成：亚硫酸金盐(以金元素计)10‑30g/L、亚硫酸碱金属盐50‑250g/L、辅助络合剂130‑280g/L、导电盐50‑120g/L和复合添加剂0.08‑1g/L，所述复合添加剂包括有机添加剂和无机添加剂，有机添加剂中至少含有醇类添加剂，无机添加剂中至少含有锑、铈、铜、碲、铋中任意一种离子。本申请研发的无氰亚硫酸盐体系电镀金液含金量高，成分简单，性质稳定，pH值范围宽广，具有良好的深镀能力和较高的阴极电流密度，电流效率高，可应用于制备厚金层。

技术领域

本发明涉及电镀金液领域，尤其是涉及一种无氰亚硫酸盐体系电镀金液及其应用。

背景技术

镀金制品外层上镀的金属能够使得镀金制品具备优异的导电性、导热性、耐腐蚀性、抗变色性能。因此，镀金制品被广泛应用于精密仪器、精饰加工、国防科技等行业。

在电镀金行业中，早期使用氰化物电镀金技术。其使用的氰化物电镀金液性质稳定，覆盖能力优良，结晶细致，但氰化物为剧毒化学品，对工作人员的健康安全以及环境产生了巨大的威胁。随着社会的发展，传统的氰化物电镀金技术逐渐被安全无毒的无氰化合物电镀金技术所取代。

无氰化合物电镀金技术使用的无氰镀金液体系主要包括：亚硫酸盐镀金液体系、硫代硫酸盐镀金液体系、丁二酰亚胺镀金液体系和乙内酰脲镀金液体系。目前，亚硫酸盐镀金液体系虽然具有一定的工业实用价值，但亚硫酸盐镀金液的稳定常数仍然远不及氰化物电镀金液，亚硫酸盐镀金液不稳定，易浑浊，镀液中杂质含量较高。为了保障金镀层的质量，亚硫酸盐镀金液的使用时间短暂。

因此，亟需发展一种稳定性强的无氰亚硫酸盐体系电镀金液。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的无氰镀金液稳定性差的问题，提供一种无氰亚硫酸盐体系电镀金液及其应用，该无氰亚硫酸盐体系电镀金液具有镀液稳定性好、并且在一定电流密度范围内电流效率高的特点。

第一方面，本申请公开一种无氰亚硫酸盐体系电镀金液，采用如下技术方案：

一种无氰亚硫酸盐体系电镀金液，由包括如下浓度的原料组成：亚硫酸金盐(以金元素计)10-30g/L、亚硫酸碱金属盐50-250g/L、辅助络合剂130-280g/L、导电盐50-120g/L、复合添加剂0.08-1g/L和有机胺5-20mL/L；

所述复合添加剂包括有机添加剂和无机添加剂，其中所述有机添加剂和无机添加剂的浓度比为(7-13):1；

所述有机添加剂中至少含有醇类添加剂；

所述无机添加剂中至少含有锑、铈、铜、碲、铋中任意一种离子。

通过采用上述技术方案，亚硫酸金盐作为电镀主盐，可以选择硫酸金钠、亚硫酸金钾和亚硫酸金铵中的至少一种，亚硫酸金盐中的金离子在电镀过程中得电子还原成金原子，沉积在镀件基体表面；

亚硫酸碱金属盐可以选择亚硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸钾中的至少一种，亚硫酸碱金属盐中的亚硫酸根为亚硫酸盐体系镀金液提供过量的硫酸根离子，保证亚硫酸根在电镀过程中不易还原出硫单质等杂质，提高镀层质量；

有机添加剂中掺加醇类添加剂，有机添加剂中含有大量的醇羟基，与无机添加剂中的金属离子配合，能够加速金原子在镀件基体上的沉积，并且不影响镀液的稳定性，使得金原子能够快速整齐地按照标准晶格排列在镀件基体表面，镀件表面的电镀金层致密光亮，且不出现节瘤凹陷等缺陷；

有机胺类的添加，会形成更加稳定的混合配位体配合物，进一步使得Au⁺更加稳定，不容易歧化为Au³⁺和金单质，同时也使得过电位提高，进而使得金属的晶粒得到细化，镀层更加平整光亮；