[发明专利]一种硬质黄金无氰电铸液及其制备方法与电铸工艺

说明书

本发明公开了一种硬质黄金无氰电铸液，亚硫酸金钠是主盐，提供配方中最重要的金元素；亚硫酸钠和EDTA‑2Na是辅助络合剂，作用是维持亚硫酸根的稳定，防止金在运输或电铸过程中析出；碲酸钠是硬化剂，用于增强电铸层的硬度，同时提供光亮作用；吡啶磺酸和糖精是光亮剂，二者协同使电铸层表面更加光亮平整；二丁基萘磺酸钠是润湿剂，可以加速氢气的逸出，消除电铸层的针孔和凹洞。该电铸液无气味，稳定性强，可常温放置300天。结合旋转阴极双脉冲技术进行电铸，用于提高阴极极化，减小浓差极化、降低阴极析氢反应给产品带来的不利影响，提高金的沉积速率，提高电流效率，得到光亮度高、纯度高、平整度好、可焊性强、硬度稳定的电铸硬金产品。

技术领域

本发明涉及电铸工艺领域，尤其涉及一种硬质黄金无氰电铸液及其制备方法与电铸工艺。

背景技术

现有的生产3D硬金的电解液主要是两类，一类是含氰电解液，此类电解液发展多年比较稳定，有着高稳定性、高利用率、高回收率，镀层结合力较好的优点，但也容易出现电流效率不稳定的情况，整个生产周期较长，16-20h左右，但氰化物有剧毒，在生产、储存和运输过程中，对于环境和工作人员都将造成严重的威胁，同时含氰电铸产品硬度偏低，光亮性也不够高。另一类是无氰电解液，其中主要的工艺是亚硫酸盐体系，其电解液分散能力、覆盖能力和深镀能力良好，但是因镀液的不稳定性，阳极产生的氧气或空气中的氧气易将溶液中的亚硫酸根离子氧化，从而使颗粒状的金析出。现有生产3D硬金的电铸技术所采用的的电源基本是直流电源，仅有电流密度一个参数控制，可控性较差，由此电铸层厚度的均匀性难以保证，尤其是在电铸几何形状复杂、款式多样的产品时，边缘、尖端、凹坑处走位性能有所欠缺，而且电铸层可焊性能较差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种硬质黄金无氰电铸液及其制备方法与电铸工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种硬质黄金无氰电铸液，包括8～12g/L亚硫酸金钠、70～130g/L亚硫酸钠、3～7g/L磷酸氢二钾、0.5～3g/L EDTA-2Na、0.05～2g/L碲酸钠、0.05～2g/L吡啶磺酸、1～10g/L糖精和0.01～10g/L二丁基萘磺酸钠。

第二方面，本发明提供了上述的硬质黄金无氰电铸液的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1，按计量称取无水亚硫酸钠和磷酸氢二钾，加去离子水混合均匀，得第一混合溶液；

步骤S2，按计量称取EDTA-2Na，加入到第一混合液中，混合均匀，得第二混合液；

步骤S3、按剂量称取适量的亚硫酸金钠溶液，加入到第二混合液中，混合均匀，得第三混合液；

步骤S4、按剂量称取碲酸钠、吡啶磺酸、糖精和二丁基萘磺酸钠，混合均匀，用去离子水加热溶解后，加入到第三混合液中，混合均均，得第四混合液；

步骤S5、用氢氧化钠溶液调节第四混合溶液pH至8～9，即得到黄金无无氰电铸液。

进一步的，步骤S4中，所述碲酸钠、吡啶磺酸、糖精和二丁基萘磺酸钠的质量比为1:(0.5～2):(4～10):(4～10)，加热温度为45～55℃。

进一步的，步骤S3中，所述亚硫酸金钠溶液的浓度为40～50g/L。

第三方面，本发明提供的上述的硬质黄金无氰电铸液的电铸工艺，所述电铸工艺具体包括以下步骤：

步骤S1，将合金融化后制作模芯，所述模芯依次经过电解除油、酸洗和水洗，得电铸模型；

步骤S2，在所述电铸模型上电镀一层铜，得到铜胚；

步骤S3，用所述硬质黄金无氰电铸液在铜胚上电铸金；