CN101724871B - 一种双脉冲无氰酸性电镀银的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双脉冲无氰酸性电镀银液的成分和工艺：以硝酸银为主盐，以硫代硫酸钠和硫代硫酸铵为络合剂，以偏重亚硫酸钠为辅助络合剂，以硫酸钠为导电盐，以硼酸为pH值调整剂，在镀液中添加明胶。操作条件为：镀液pH值为4.0～4.5，镀液温度为20～30℃，机械搅拌速度为100rpm～150rpm。采用双脉冲电镀，通过控制正、反向脉冲占空比，正、反向脉冲平均电流密度和正、反向脉冲工作时间，在纯铜或铜合金上电镀，无需浸镀银预处理，能获得结晶细致的银镀层。本发明镀液配方简单，易于控制，均镀和覆盖能力强，批次生产稳定性高。镀层结晶细致，外观色泽好，无起皮、脱落及剥离；本技术可以替代氰化物电镀银工艺，作为首饰、工艺品及电子产品零部件的表面电镀工艺使用。
Description
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，特别是无氰电镀银技术和脉冲电镀技术。
背景技术
根据络合剂种类不同，镀银可以分为有氰镀银和无氰镀银两大类。有氰镀银是采用氰化物作为络合剂，特点是配方简单，镀液稳定性好，镀层质量高。常用作小规模，小批量等特殊零件的表面镀银处理。但氰化物镀液毒性大、废水、废液处理困难，环境污染严重，还会严重危害到操作人员身体健康，应用已受到极大限制。无氰电镀银液是用有机络合剂或无机络合剂替代氰根离子，来络合镀液中的银离子，以便使其还原时具有类似于氰络合剂的电沉积特性，代表性体系有烟酸镀银工艺、亚氨基二磺酸铵镀银、亚铁氰化钾镀银和磺基水杨酸镀银体系等，但由于镀银层易变色、结合力差、镀液稳定性差及生产成本高等问题并未得到很好解决，没有完全取代氰化物镀银用于大规模生产。脉冲电镀技术能够充分利用脉冲电流具有更高的瞬时电流密度，更好地提高阴极极化和降低浓差极化，获得具有结晶结构的镀层或纳米晶镀层，为镀层结构和性能的优化以及纳米晶镀层的制备提供了一种新的手段。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种新的双脉冲无氰酸性电镀银工艺。本发明的优点是镀液配方简单，易于控制，工艺参数范围宽，镀液稳定，寿命长，均镀和覆盖能力强，批次生产稳定性高。制备的银镀层结晶细致，外观色泽好，平整度高，与预镀银层结合牢固，无起皮、脱落及剥离。可以代替含氰化电镀工艺，作为首饰、工艺品及电子产品零部件的表面电镀银工艺使用。
本发明双脉冲无氰酸性电镀银工艺的特征是：以硝酸银为主盐，浓度为35g/L。以硫代硫酸钠和硫代硫酸铵为主络合剂，浓度分别为180g/L和50g/L。以偏重亚硫酸钠为辅助络合剂，浓度为45g/L。以硫酸钠为导电盐，浓度为10g/L。以硼酸为镀液pH值调整剂，浓度为25g/L。以明胶为晶粒细化剂，浓度为0.3g/L。
本发明双脉冲无氰酸性电镀银工艺的使用方法，其特征是：采用双脉冲电镀，正反向脉冲占空比为10％～30％，正反向脉冲平均电流密度为1.0～3.0A/dm2和0.1～0.3A/dm2，正反向脉冲工作时间为100～300ms和10～30ms，电镀液pH值控制在4.0～4.5，镀液温度为20～30℃，316L不锈钢或纯银作为阳极，纯铜或铜合金作为基体。
本发明双脉冲无氰酸性电镀银工艺的使用方法，其特征是：在进行双脉冲无氰酸性镀银时采用机械搅拌，机械搅拌速度为100rpm～150rpm。
本发明双脉冲无氰酸性电镀银工艺的使用方法，其特征是：在铜或铜合金表面双脉冲无氰酸性电镀银时，无需进行电镀浸银预处理。
与现有技术相比，本发明有如下优点或积极效果：
1、电镀液不含氰化物，废水废液处理容易，环境污染小，对身体没有危害；
2、电镀液配方简单，易于控制，工艺参数范围宽，镀液稳定，均镀和覆盖力强，使用寿命长，批次生产稳定性高；
3、在铜或铜合金表面双脉冲无氰酸性电镀银时，无需进行电镀浸银预处理，简化了生产工艺。
4、采用双脉冲电镀和添加明胶，能够起到晶粒作用，获得的银镀层结晶致密，表面平整光滑，孔隙率低。与预镀银层结合牢固，无起皮、脱落及剥离；
5、银镀层经钝化后，防变色能力强。在空气中放置3个月，银镀层的外观色泽基本没有变化。
6、可以代替现有的氰化物电镀银工艺，作为首饰、工艺品及电子产品零部件表面的电镀工艺使用。
具体实施方式
下面用实施例对本发明作进一步说明。但它们并不构成对本发明的限制。
实施例1：
双脉冲无氰酸性电镀银的配方为：
硝酸银35g/L；硫代硫酸钠180g/L；硫代硫酸铵50g/L；焦亚硫酸钠45g/L；硫酸钠10g/L；硼酸25g/L；明胶：0.3g/L。
双脉冲无氰酸性电镀银的工艺条件为：正反向脉冲占空比分别为10％和10％，正反向脉冲平均电流密度分别为1.0A/dm2和0.1A/dm2。正反向脉冲工作时间分别为100ms和10ms。电镀液pH值为4.0～4.5之间，镀液温度为25℃，机械搅拌速度为100rpm～150rpm。
实施例2：
双脉冲无氰酸性电镀银的配方与工艺条件与实施例一基本相同，只是正反向脉冲平均电流密度分别为2.0A/dm2和0.2A/dm2。
实施例3：
双脉冲无氰酸性电镀银的配方与工艺条件与实施例一基本相同，只是正反向脉冲平均电流密度分别为3.0A/dm2和0.3A/dm2。
实施例4：
双脉冲无氰酸性电镀银的配方与实施例一相同，只是工艺条件不同。实施例四的工艺条件为：正、反向脉冲占空比分别为10％、30％，正反向脉冲平均电流密度分别为3.0A/dm2和0.3A/dm2。正、反向脉冲工作时间分别为100ms和30ms。
实施例5：
双脉冲无氰酸性电镀银的配方与实施例四基本相同，只是正反向脉冲工作时间分别为300ms和30ms。
实施例6：
双脉冲无氰酸性电镀银的配方与实施例一相同，只是工艺条件不同。实施例六的工艺条件为：正反向脉冲占空比分别为30％和10％，正反向脉冲平均电流密度分别为3.0A/dm2和0.3A/dm2。正反向脉冲工作时间分别为300ms和10ms。
表1 本发明的实施例的性能比较
Claims (4)
1.一种双脉冲无氰酸性电镀银液，其特征在于：以硝酸银为主盐，浓度为35g/L；以硫代硫酸钠和硫代硫酸铵为主络合剂，浓度分别为180g/L和50g/L；以偏重亚硫酸钠为辅助络合剂，浓度为45g/L；以硫酸钠为导电盐，浓度为10g/L；以硼酸为镀液pH值调整剂，电镀液pH值控制在4.0～4.5，浓度为25g/L；电镀液中添加明胶，其浓度为0.3g/L。
2.一种双脉冲无氰酸性电镀银液的使用方法，其特征在于：以硝酸银为主盐，以硫代硫酸钠和硫代硫酸铵为主络合剂，以偏重亚硫酸钠为辅助络合剂，以硫酸钠为导电盐，以硼酸为镀液pH值调整剂，添加明胶，所述硝酸银浓度为35g/L，硫代硫酸钠浓度为180g/L，硫代硫酸铵浓度为50g/L，偏重亚硫酸钠浓度为45g/L，硫酸钠浓度为10g/L，硼酸浓度为25g/L，明胶浓度为0.3g/L，操作条件为：采用双脉冲电镀，正、反向脉冲占空比为10％～30％，正、反向脉冲平均电流密度为1.0～3.0A/dm2和0.1～0.3A/dm2，，正、反向脉冲工作时间为100～300ms和10～30ms，镀液温度为20～30℃，电镀液pH值控制在4.0～4.5，使用316L不锈钢或纯银作为阳极，适合纯铜或铜合金基体作为阴极进行电镀。
3.根据权利要求2所述的一种双脉冲无氰酸性电镀银液的使用方法，其特征在于：在进行双脉冲无氰酸性镀银时采用机械搅拌，机械搅拌速度为100rpm～150rpm。
4.根据权利要求2所述的一种双脉冲无氰酸性电镀银液的使用方法，其特征在于：采用双脉冲，在纯铜或铜合金基体上进行无氰酸性电镀银时，无需进行浸镀银预处理。
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