CN101781782A - 一种无氰高速镀银电镀液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电化学镀银技术领域，一种无氰高速镀银电镀液，解决了现有技术镀银电镀液毒性大或生产效率低的问题，提供一种无氰高速镀银电镀液，所述电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银40-60g/L，硫代硫酸钠100～300g/L，焦亚硫酸钠45～85g/L，硫酸钠8-22g/L，硼酸15～38g/L，光亮剂0-2.5mg/L。本发明毒性小，电镀速度快。

Description

一种无氰高速镀银电镀液
技术领域
本发明涉及电化学镀银技术领域，是一种无氰高速镀银电镀液。
背景技术
银的标准电势为+0.799V，对常用金属件而言，银镀层属于阴极性镀层。银有着独特的银白色光泽，对有机酸和碱的化学性质稳定。早期主要用于装饰品和餐具上，近年来在飞机和电子产品上的应用越来越多，尤其是用于快速发展起来的引线支架高速选择性镀银，以满足装饰性和功能性镀银等多领域的应用。
迄今为止，国内外的电镀银工艺大多还是采用有氰镀银工艺电镀银层，主要是由于该镀液稳定性好，均镀能力和深度能力较好，镀层结晶细致，外观为银白色。但氰化物是剧毒，对人体和环境的危害极大，生产时要求具备良好的排风设备和废水处理条件。但随着世界各国环境保护意识的加强和相关政策的出台，有氰电镀逐渐成为落后产业，成为限制申报、原则淘汰的工艺。原国家经贸委2002年6月2日发布的第32号令，将“含氰电镀”列入《淘汰落后生产能力，工艺和产品的目录》(第三批)第23项，限令2003年底淘汰。2003年12月26日，国家发改委公布产业结构调整指导目录(征求意见稿)，“含氰电镀”位列“淘汰类″第182项。因此，电镀工作者们一直致力于不含CN一的无氰镀银的研究，先后提出了硫代硫酸盐镀银、亚硫酸盐镀银、磺基水杨酸镀银和亚氨基二磺酸盐镀银等无氰镀银工艺，同时也申请了一些专利，例如美国专利LJSP4247372、LJSP4478691、IJSP4246077、【JSP4126524等；日本专利JP7039945；另外还有欧洲专利EP0705919、EP1416065、EP1418251等。与氰化镀银比起来，无氰镀银仍存在很多的缺点，主要问题有：(1)镀液稳定性问题。许多无氰镀银液的稳定性都不好，无论是碱性镀液还是酸性镀液或是中性，不同程度地存在镀液稳定性问题，给管理和操作带来不便，同时使成本也有所增加。(2)镀液成本较高。因此，目前使用无氰镀银工艺的企业仅是少数单位。在此情况下，一种毒性低或无毒的、成本相对适宜的无氰镀银工艺的开发应用是成为电镀领域的一个主要课题。
由于铜、铁的标准电极电位都比银负，因此，当钢铁件、铜及其合金件进入镀银液时，镀件表面会形成置换银层。现有技术的无氰镀银体系对铜、铁等金属置换速率慢，如何加快镀银的生产效率，同时在一定程度上降低电镀生产成本，从而有利于无氰镀银体系在电镀工业中的实际应用，是急需解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的是为解决上述现有技术镀银电镀液稳定性差，镀液成本高，生产效率低等问题，提供一种简单高效的无氰高速镀银电镀液。
为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种无氰高速镀银电镀液，所述电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银40-60g/L，硫代硫酸钠100～300g/L，焦亚硫酸钠45～85g/L，硫酸钠8-22g/L，硼酸15～38g/L，光亮剂0-2.5mg/L。
所述光亮剂为硒氰化钠，质量浓度为0-2mg/L。
所述电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银45-55g/L，硫代硫酸钠105～145g/L，焦亚硫酸钠50-60g/L，硫酸钠10-20g/L，硼酸18-24g/L，硒氰化钠0.1-2.2mg/L。
所述电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银50g/L，硫代硫酸钠125g/L，焦亚硫酸钠57g/L，硫酸钠15g/L，硼酸21g/L，硒氰化钠2mg/L。
下面，就本发明的高速镀银电镀液的操作条件进行说明：
在本发明中，高速镀银电镀液的PH值控制在4-5，是由于若PH小于4，银盐有可能在镀液中沉淀，同时析出效果减小，而若PH大于5，则难以得到析出物的良好外观，此外，可用硼酸调整PH值。
另外，高速镀银电镀液的温度控制在15-35℃，是由于若温度低于15℃，析出物外观变差，而若温度大于35℃，则镀液变得不稳定。
还有，高速镀银电镀液的电流密度控制在1-5A/dm2，是由于若电流密度小于1A/dm2，析出速度减小，难以得到足够厚度的析出物，而若大于5A/dm2，则难以得到良好的外观，析出物的量极度减小。
本发明高速镀银电镀液也可借助于镀液的流速进行控制，高速镀银电镀液的流速控制在0.3-1.5米/秒，是由于若镀液的流速小于0.3米/秒，难以得到足够厚度的析出物，而若流速大于1.5米/秒，则难以得到良好的外观。
在进行电镀之前，还可以进行预镀铜或预镀镍，预镀铜电镀液中各组分的质量浓度为：该预镀铜电镀液中各组分的质量浓度为：硫酸铜200～250g/L，硫酸50～70g/L；所述该预镀镍电镀液中各组分的质量浓度为：氨基磺酸镍300～600g/L，氯化镍20～40g/L，硼酸30～40g/L。
有益效果
本发明含有的氰化物量极少，甚至没有，毒性小，可得到表面平整、抗变色性能好、耐腐蚀耐磨性高、与基体结合力强的光亮镀银层，而且镀银效率高。与现有无氰镀银技术相比，电镀速度提高两倍以上，与现有的有氰镀银技术相比，镀液稳定性好、管理和操作方便、镀液成本较低。
具体实施方式
实施例1
镀银电镀液主要由硝酸银-硫代硫酸钠体系和光亮剂硒氰化钠组成。电镀液中各组分的质量浓度为：
硝酸银60g/L，硫代硫酸钠145g/L，焦亚硫酸钠60g/L，硫酸钠15g/L，硼酸24g/L，硒氰化钠2mg/L，余量为纯水。
实施例2
镀银电镀液主要由硝酸银-硫代硫酸钠体系和光亮剂硒氰化钠组成。电镀液中各组分的质量浓度为：
硝酸银45g/L，硫代硫酸钠105g/L，焦亚硫酸钠54g/L，硫酸钠15g/L，硼酸18g/L，硒氰化钠2mg/L，余量为纯水。
实施例3
镀银电镀液主要由硝酸银-硫代硫酸钠体系和光亮剂硒氰化钠组成。镀银电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银50g/L，硫代硫酸钠125g/L，焦亚硫酸钠57g/L，硫酸钠15g/L，硼酸21g/L，硒氰化钠2mg/L，余量为纯水。
实施例4-16
镀银电镀液中各组分的质量浓度如下表所示：
  硝酸银g/L   硫代硫酸钠g/L   焦亚硫酸钠g/L   硫酸钠g/L   硼酸g/L   硒氰化钠mg/L
 实施例4   40   110   50   10   18   0
 实施例5   42   105   55   20   38   0.2
 实施例6   44   115   60   12   20   0.4
 实施例7   46   120   85   14   22   0.6
 实施例8   60   125   65   16   24   0.8
 实施例9   48   300   70   18   26   1.0
 实施例10   50   150   75   11   28   1.2
 实施例11   52   175   80   13   30   1.4
 实施例12   54   200   52   15   32   1.6
 实施例13   56   225   54   17   34   1.8
 实施例14   58   250   56   19   36   2
 实施例15   45   275   58   15   35   1.1
 实施例16   55   180   68   16   25   1.5

Claims (4)

1.一种无氰高速镀银电镀液，其特征在于，所述电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银40-60g/L，硫代硫酸钠100～300g/L，焦亚硫酸钠45～85g/L，硫酸钠8-22g/L，硼酸15～38g/L，光亮剂0-2.5mg/L。
2.根据权利要求1所述无氰高速镀银电镀液，其特征在于，所述光亮剂为硒氰化钠，质量浓度为0-2mg/L。
3.根据权利要求1所述无氰高速镀银电镀液，其特征在于，所述电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银45-55g/L，硫代硫酸钠105～145g/L，焦亚硫酸钠50-60g/L，硫酸钠10-20g/L，硼酸18-24g/L，硒氰化钠0.1-2.2mg/L。
4.根据权利要求3所述无氰高速镀银电镀液，其特征在于，所述电镀液中各组分的质量浓度为：硝酸银50g/L，硫代硫酸钠125g/L，焦亚硫酸钠57g/L，硫酸钠15g/L，硼酸21g/L，硒氰化钠2mg/L。
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