一種電鍍鉑的酸性p鹽鍍液及其電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電鍍鉑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電鍍鉑的酸性P鹽鍍液及其電鍍方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉑金的性能優(yōu)越，用途十分廣泛。珠寶首飾業(yè)中，主要用作裝飾品和工藝品。化學 工業(yè)中，用以制造高級化學器皿、鉑金坩堝、電極和加速化學反應速度的催化劑。鉑銥合金 是制造自來水筆筆尖的材料。尤其是在汽車工業(yè)中，鉑金在尾氣處理等方面的作用無可替 代，消耗量幾乎占到鉑金工業(yè)用量的一半。由于。但鉑資源稀缺、價格昂貴，制約了鉑電極 的應用，因而用鍍鉑材料來代替純鉑制品，既降低成本，又具有鉑陽極的優(yōu)良性能。
[0003] 中國專利CN 101016639公開了一種鉑鈦基體電鍍鉑鍍層工藝，該工藝采用氯鉑 酸作為電鍍液。該工藝雖然工藝較為簡單，但該鍍液的電流效率較低，鍍液的性能較差，鍍 層的質(zhì)量也不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明一方面提供一種電鍍鉑的酸性P鹽鍍液，該鍍液的鍍液性能較 好，使用該鍍液得到的鍍層質(zhì)量較高。
[0005] -種堿性鍍鉑的電鍍液，包含以鉑計20~30g/L P鹽、20~40g硫酸和100~ 300mg/L谷氨酸鈉。
[0006] 其中，進一步包含包含以鉑計26g/L P鹽、20~40g硫酸和180mg/L谷氨酸鈉。
[0007] 本電鍍液中，選用P鹽為主鹽。P鹽即二氨二亞硝酸鉑，分子式為Pt (NO2)2 (NH3) 2。 鉑離子的含量低時，鍍層呈灰色，甚至發(fā)黑，提高主鹽含量可相應的提高陰極電流密度，加 快沉積速度。但由于鉑價極高，鉑含量要嚴格控制在20~30g/L范圍內(nèi)，過高的主鹽還容 易使鍍層粗糙亞硝酸鈉是同離子效應鹽，能防止P鹽的分解，可以得到光亮的鉑鍍層；但若 要得到較厚鉑鍍層，陰極應經(jīng)常移動，且中途還應多次取出鍍件，擦掉毛刺再鍍，由于內(nèi)應 力不斷增大，在這類槽液中沉積得到的鉑鍍層的厚度是有限的。與此同時，加入硝酸銨和亞 硝酸鉀或鈉作為輔鹽，可補充因主鹽消耗所導致的亞硝酸鹽或硝酸鹽的減少。
[0008] 以硫酸作為作為絡合劑，它能提高陰極極化，使鍍層結(jié)晶細致光亮。作為本發(fā)明的 硫酸，其濃度在此不做限定。應當理解的是，作為本發(fā)明中的鍍液中硫酸的含量指的是以純 硫酸（即溶質(zhì)硫酸）計算，而不是以硫酸溶液來計算。
[0009] 以谷氨酸鈉為光亮劑。谷氨酸鈉含有兩個氨基和一個羧基，氨基和羧基能與鉑形 成配合成鉑絡離子，電沉積產(chǎn)生較為光亮的鍍層。100~300mg/L谷氨酸鈉可以使得鍍層具 有全光殼性。
[0010] 除了上述成分外，本發(fā)明在還可選用合適用量的其它在本領(lǐng)域所常用的添加劑， 例如導電劑、等常規(guī)助劑，這些都不會損害鍍層的特性。
[0011] 本發(fā)明另一方面提供一種電鍍方法，該方法所采用的電鍍液的性能較好，根據(jù)該 方法制備的鍍層質(zhì)量較高。
[0012] -種使用上述鍍液電鍍的方法，包括以下步驟：
[0013] (1)配制電鍍液：在水中溶解各原料組分形成電鍍液，所述每升電鍍液含有以鉑 計20~30g P鹽、20~40g硫酸和100~300mg/L谷氨酸鈉；
[0014] (2)以待電鍍的基材置入所述電鍍液中通入電流，同時施加超聲波進行電鍍。
[0015] 其中，所述電流為單脈沖方波電流；所述單脈沖方波電流的脈寬為0. 5~1ms，占 空比為5~30 %，平均電流密度為0. 5~3A/dm2。
[0016] 其中，所述步驟⑵中電鍍液的pH為0. 5~2。
[0017] 其中，所述步驟（2)中電鍍液的溫度為70~80°C。
[0018] 其中，所述步驟（2)中電鍍的時間為20~40min。
[0019] 其中，所述步驟（2)中電鍍的陽極與陰極的面積比為（1~4) :1。
[0020] 其中，所述步驟（2)中，所述基材為鎳、鈦、鉭、銅或銀。
[0021] 本發(fā)明中電鍍于超聲波條件下進行。超聲波的施加方式可采用超聲波發(fā)生器。本 發(fā)明對超聲波發(fā)生器的具體型號及結(jié)構(gòu)無特殊要求，可采用市售的。超聲波發(fā)生器超聲波 的具體條件，例如超聲波功率、頻率等，也無特別要求，可根據(jù)實際情況來具體選擇。
[0022] 單脈沖方波電流定義為在^時間內(nèi)通入電流密度為J p的電流，在t 2時間內(nèi)無通 入電流，是一種間歇脈沖電流。占空比定義為IV(I^t2)，頻率為l/^+t；；)，平均電流定義 為Jpt 1AtJt2)。同直流電沉積相比，雙電層的厚度和離子濃度分布均有改變；在增加了電 化學極化的同時，降低了濃差極化，產(chǎn)生的直接作用是，脈沖電鍍獲得的鍍層比直流電沉積 鍍層更均勻、結(jié)晶更細密。不僅如此，脈沖電鍍還具有：（1)鍍層的硬度和耐磨性均高；（2) 鍍液分散能力和深鍍能力好；（3)減少了零件邊角處的超鍍，鍍層分布均勻性好，可節(jié)約鍍 液使用量。
[0023] 本發(fā)明對待電鍍的基材于電鍍前的處理方法以及電鍍后鍍件的處理不加限定，可 以采取常規(guī)的預處理方法，例如鍍前清洗、打磨等。電鍍的電極的選擇也可采用常規(guī)的方法 來進行。
[0024] 本發(fā)明以P鹽為鉑主鹽，以硫酸作為作為絡合劑，以谷氨酸鈉為光亮劑，由此使獲 得的鍍液具有較好的分散力和深鍍能力，陰極電流效率高，鍍液性能優(yōu)異。采用在鍍液在堿 性條件下電鍍獲得的鍍層的孔隙率低，光亮度高，鍍層質(zhì)量良好。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026] 實施例1
[0027] 電鍍液的配方如下：
[0028]
[0029] 施鍍工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0. 5ms，占空比為30%，平均電流密度為 0. 5A/dm2;pH為2,溫度為70°C，電鍍時間為40min。
[0030] 實施例2
[0031] 電鍍液的配方如下：
[0033] 施鍍工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0. 6ms，占空比為25%，平均電流密度為 0. 8A/dm2;pH為0. 5,溫度為80°C，電鍍時間為35min。
[0034] 實施例3
[0035] 電鍍液的配方如下：
[0038] 施鍍工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0. 8ms，占空比為20%，平均電流密度為 3A/dm2;pH為L 5,溫度為70°C，電鍍時間為20min。
[0039] 實施例4
[0040] 電鍍液的配方如下：
[0041 ]
[0042] 施鍍工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為1ms，占空比為15%，平均電流密度為 2. 5A/dm2;pH為1. 8,溫度為75°C，電鍍時間為25min。
[0043] 實施例5
[0044] 電鍍液的配方如下：
[0046] 施鍍工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0. 9ms，占空比為5%，平均電流密度為 2A/dm2;pH為1，溫度為75°C，電鍍時間為30min。
[0047] 實施例6
[0048] 電鍍液的配方如下：
[0051] 施鍍工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0. 7ms，占空比為10%，平均電流密度為 I. 5A/dm2;pH為1. 2,溫度為75°C，電鍍時間為35min。
[0052] 參照以下方法對實施例1~6的鍍液進行分散能力測試：
[0053] 鍍液的分散能力采用遠近陰極法（Haring-Blue法）測定。測定槽采用美國Kocour 公司的Hull Cell 267ml型號的赫爾槽，內(nèi)部尺寸為150mmX50mmX70mm。陰極選