一種環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電鍍金領域，具體涉及使用一種環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法。
【背景技術】
[0002]使用含氰電鍍液電鍍，得到的鍍金層光亮均勻穩(wěn)定、與基體結合力好，由于含氰鍍金液對環(huán)境危害巨大，已逐漸被無氰鍍金液替代。常用的無氰鍍金液的金源一直局限于如亞硫酸金、齒代金、硫代硫酸金等，但是這些無氰鍍金液的穩(wěn)定性遠遠低于含氰鍍金液，且它們自身在溶液中往往伴隨著分子內的氧化還原反應、歧化反應等問題，結果是漂金頻繁，無法真正應用于當今的鍍金領域。近年來，市場上出現(xiàn)了一種名為“檸檬酸金鉀”(也稱丙二腈檸檬酸金鉀)的所謂無毒金化合物，但它在實質上卻既含有游離的氰化物、也含數(shù)量極其可觀的丙二腈，后者在存放、使用和使用后的廢物(液、渣)處理過程中也會進一步通過氧化、還原、分解、降解等途徑而向周邊環(huán)境釋放出液離的氰(包括負一價的氰離子和具有一定揮發(fā)性的分子型氫氰酸，故這種所謂的“無毒鍍金鹽”并未改變其劇毒性的本質。從“檸檬酸金鉀”或“丙二腈檸檬酸金鉀”采用硫氰酸鹽作為還原劑在酸(檸檬酸)性條件下對氯化金進行還原以得到相關的亞金中間體，而在這樣的酸(檸檬酸)性條件和相當高的制備溫度(80?85°C )下，硫氰酸鹽(如硫氰酸銨)是很容易分解而游離出氰根和氰化氫的，因為氰化氫是弱酸且有一定的揮發(fā)性，這種游離的氰根或氰化氫既可與溶液中的(三價或一價)金配位而進入產品，也可作為雜質而混入產品中。為了避免氰、腈的劇毒性安全隱患，亟待開發(fā)一種性能穩(wěn)定、安全環(huán)保、工業(yè)上可實際應用的無氰鍍金電鍍液。
[0003]恒電流法或恒電壓法直接電鍍，所使用的電流密度或電壓范圍窄，且鍍層易出現(xiàn)毛刺、粗糙、針孔，且與基材的結合力不好。

【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，電鍍液穩(wěn)定無毒、采用增加的電流密度進行電鍍得到的鍍層光亮均勻、與基材結合力好。
[0005]技術方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]提供一種環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，包括以下步驟:
[0007](1)無氰鍍金電鍍液制備，電鍍液中包括以下質量體積分數(shù)的組分:半胱氨酸亞金胺2-50g/L、2-硫代-5，5- 二甲基乙內酰脲10-120g/L、三乙基胺10_50g/L，檸檬酸10-40g/L、肌醇l-3g/L、聚乙二醇0.5-2g/L、烷基酚聚氧乙烯醚7_12g/L、磷酸銨20_150g/L、異煙酸2-10g/L，所述電鍍液的pH用檸檬酸和磷酸銨調節(jié)至9-13 ;
[0008](2)待鍍工件前處理，將待鍍工件表面打磨拋光后除油，然后進行酸性活化和中和清洗處理；
[0009](3)施鍍，將步驟(2)前處理后的工件作為陰極，置于裝有電鍍液的霍爾槽內，以惰性極板作為陽極，通入電流進行電鍍。
[0010]進一步地，步驟(2)中待鍍工件為銅片、鎳片或其合金中的任意一種。
[0011]進一步地，步驟(2)中除油為堿性除油或超聲除油。
[0012]進一步地，所述超聲除油的條件為:將拋光后的工件浸入丙酮和二氯甲烷l:l(v:v)的混合溶液中，超聲清洗1分鐘，用于去除表面的有機物，之后采用無水乙醇超聲清洗2min，再用去離子水沖洗2次，最后使用超純水沖洗1次。
[0013]進一步地，步驟(3)中惰性極板為鉑片或石墨。
[0014]進一步地，步驟(3)中電流為電流密度增加。
[0015]進一步地，步驟(3)中電流為電流密度線性增加。
[0016]進一步地，步驟(3)中電流以每分鐘0.1-0.2A/dm2的速率從OA/dm2線性升高至4-6A/dm2,隨后恒電流沉積20_30min。
[0017]進一步地，步驟(3)在電鍍的同時采用磁力攪拌器進行攪拌。
[0018]有益效果:本發(fā)明提供的電鍍液為環(huán)保穩(wěn)定的無氰電鍍液，經多次使用后鍍液性能不下降，本發(fā)明提供的該電鍍液的電鍍方法，方法快速簡單、重現(xiàn)性高，所得到的金膜光滑致密、光亮度和膜厚均勻，且金薄膜與基體的結合力與耐高溫性好。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例對本發(fā)明進一步說明，具體實施例的描述本質上僅僅是范例，而不是打算對本發(fā)明公開的內容及其應用或使用進行限制。
[0020]實施例1
[0021]首先配制包含如下質量體積濃度的組分的電鍍液:半胱氨酸亞金胺8g/L、2_硫代-5，5-二甲基乙內酰脲10g/L、三乙基胺20g/L，檸檬酸15g/L、肌醇lg/L、聚乙二醇0.5g/L、烷基酚聚氧乙烯醚8g/L、磷酸銨27g/L、異煙酸3g/L，pH用檸檬酸和磷酸銨調節(jié)至9.8，電鍍液的溫度保持在10-45°C。
[0022]將銅片經打磨拋光、堿性除油、酸性活化、中和清洗后作為陰極，隨后置入盛有上述電鍍液的霍爾槽內，以鉑片為陽極，陰極和陽極之間的距離為16cm，以200r/min的轉速在磁性攪拌下進行電鍍，電鍍的電流以每分鐘0.lA/dm2的速率從OA/dm 2線性升高至4A/dm2，隨后恒電流沉積20min，得到鍍金膜，該鍍金膜采用GB/T 13913—92檢測與基材的結合力并在300°C下烘烤5min，無起泡拱皮狀況出現(xiàn)，說明該鍍金膜與基體之間結合力和耐高溫性良好，在金相顯微鏡下觀察光亮平整，顏色金黃。
[0023]實施例2
[0024]首先配制包含如下質量體積濃度的組分的電鍍液:半胱氨酸亞金胺35g/L、2_硫代-5，5- 二甲基乙內酰脲110g/L、三乙基胺38g/L，檸檬酸27g/L、肌醇2g/L、聚乙二醇2g/L、烷基酚聚氧乙烯醚10g/L、磷酸銨120g/L、異煙酸4?9g/L，pH為11.2。
[0025]將鎳片經打磨拋光、超聲除油、酸性活化、中和清洗后作為陰極，其中超聲除油的條件為:將拋光后的工件浸入丙酮和二氯甲烷ι:ι(ν:ν)的混合溶液中，超聲清洗1分鐘，用于去除表面的有機物，之后采用無水乙醇超聲清洗2min，再用去離子水沖洗2次，最后使用超純水沖洗1次。隨后置入盛有上述電鍍液的霍爾槽內，以鉑片為陽極，陰極和陽極之間的距離為20cm，以200r/min的轉速在磁性攪拌下進行電鍍，電鍍的電流以每分鐘0.2A/dm2的速率從OA/dm2線性升高至5A/dm 2，隨后恒電流沉積26min，得到鍍金膜，該鍍金膜采用GB/T13913—92檢測與基材的結合力并在300°C下烘烤5min，無起泡拱皮狀況出現(xiàn)，說明該鍍金膜與基體之間結合力和耐高溫性良好，在金相顯微鏡下觀察光亮平整，顏色金黃。
[0026]實施例3
[0027]首先配制包含如下質量體積濃度的組分的電鍍液:半胱氨酸亞金胺22.3g/L、2-硫代_5，5- 二甲基乙內酰脲86g/L、三乙基胺32g/L，檸檬酸20g/L、肌醇2g/L、聚乙二醇2g/L、烷基酚聚氧乙烯醚llg/L、磷酸銨138g/L、異煙酸6.2g/L, pH為12.4。
[0028]將鍍鎳銅板經打磨拋光、超聲除油、酸性活化、中和清洗后作為陰極，其中超聲除油的條件為:將拋光后的工件浸入丙酮和二氯甲烷ι:ι(ν:ν)的混合溶液中，超聲清洗1分鐘，用于去除表面的有機物，之后采用無水乙醇超聲清洗2min，再用去離子水沖洗2次，最后使用超純水沖洗1次。隨后置入盛有上述電鍍液的霍爾槽內，以石墨為陽極，陰極和陽極之間的距離為30cm，以200r/min的轉速在磁性攪拌下進行電鍍，電鍍的電流以每分鐘
0.2A/dm2的速率從OA/dm 2線性升高至6A/dm 2，隨后恒電流沉積30min，得到鍍金膜，，該鍍金膜采用GB/T13913— 92檢測與基材的結合力并在300°C下烘烤5min，無起泡拱皮狀況出現(xiàn)，說明該鍍金膜與基體之間結合力和耐高溫性良好，在金相顯微鏡下觀察光亮平整，顏色金黃。
[0029]電鍍液在循環(huán)使用多次及放置1個月后再次使用，所得到的鍍層性能未下降，說明該電鍍液穩(wěn)定性好。
[0030]以上實施例只是對本發(fā)明的技術構思起到說明示例作用，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，本領域技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍內，進行修改和等同替換，均應落在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)無氰鍍金電鍍液制備，電鍍液中包括以下質量體積分數(shù)的組分:半胱氨酸亞金胺2-50g/L、2-硫代-5，5- 二甲基乙內酰脲10-120g/L、三乙基胺10_50g/L，檸檬酸10_40g/L、肌醇l_3g/L、聚乙二醇0.5-2g/L、烷基酚聚氧乙烯醚7-12g/L、磷酸銨20_150g/L、異煙酸2-10g/L，所述電鍍液的pH用檸檬酸和磷酸銨調節(jié)至9-13 ; (2)待鍍工件前處理，將待鍍工件表面打磨拋光后除油，然后進行酸性活化和中和清洗處理； (3)施鍍，將步驟(2)前處理后的工件作為陰極，置于裝有電鍍液的霍爾槽內，以惰性極板作為陽極，通入電流進行電鍍。2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(2)中待鍍工件為銅片、鎳片或其合金中的任意一種。3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(2)中除油為堿性除油或超聲除油。4.根據(jù)權利要求3所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述超聲除油的條件為:將拋光后的工件浸入丙酮和二氯甲烷1:1(V:V)的混合溶液中，超聲清洗1分鐘，用于去除表面的有機物，之后采用無水乙醇超聲清洗2min，再用去離子水沖洗2次，最后使用超純水沖洗1次。5.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(3)中惰性極板為鉑片或石墨。6.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(3)中陰極和陽極之間的距離為16 — 30cm。7.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(3)中電流為電流密度增加。8.根據(jù)權利要求7所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(3)中電流為電流密度線性增加。9.根據(jù)權利要求7所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(3)中電流以每分鐘0.1-0.2A/dm2的速率從OA/dm2線性升高至4_6A/dm2，隨后恒電流沉積20_30mino10.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(3)在電鍍的同時采用磁力攪拌器進行攪拌。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保無氰鍍金電鍍液的電鍍方法，包括以下步驟：首先配制以半胱氨酸亞金胺為金源的電鍍液，待鍍工件預處理后作為陰極置于配置好的電鍍液中，以惰性極板為陽極，電流密度先增加后恒定下進行電鍍，得到鍍金層。本發(fā)明配置的電鍍液為環(huán)保穩(wěn)定的無氰電鍍液，經多次使用后鍍液性能不下降，本發(fā)明提供的該電鍍液的電鍍方法，方法快速簡單、重現(xiàn)性高，所得到的金膜光滑致密、光亮度和膜厚均勻，且金薄膜與基體的結合力與耐高溫性好。
【IPC分類】C25D3/48
【公開號】CN105401181
【申請?zhí)枴緾N201510976729
【發(fā)明人】馮正元, 馮育華
【申請人】蘇州市金星工藝鍍飾有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月23日