CN102021617B - 用于钢铁件镀铜的无氰电镀液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钢铁件镀铜的无氰电镀液。本发明的电镀液组成为硫酸铜、碳酸钾；有机磷酸盐或植酸中的一种或两种以上；柠檬酸钠、酒石酸钾钠或硫氰酸钾中的一种或两种以上。本发明电镀液适用于钢铁件镀铜，具有镀层结晶细致的优点，分散能力和深镀能力均优于氰化镀铜液，镀液成分简单，镀液稳定，无分解产物，无需加热，减少能耗，镀层与基件结合力好。

Description

用于钢铁件镀铜的无氰电镀液

技术领域

本发明涉及一种不含氰的电镀液，具体涉及一种用于钢铁件镀铜的无氰电镀液。

背景技术

氰化镀铜至今已经应用了一个多世纪，氰化物是一个理想的配位剂，同时又是一个很好的活化剂，因此氰化镀铜具有与钢铁基体结合良好的优点，可以在钢铁基件上直接电镀。但氰化电镀铜液中含有氰根离子，毒性大，废水及废液难处理，污染环境严重，而且危害人体健康。近年来，随着清洁生产的不断推动，电镀行业中的一些污染的工艺将被淘汰，因此，人们一直在寻找可以替代氰化物电镀铜的无氰镀铜工艺。现有的无氰镀铜电镀液主要有焦磷酸盐电镀铜、硫酸盐电镀铜、乙二胺电镀铜、氟硼酸盐电镀铜、柠檬酸-酒石酸电镀铜和氨基磺酸电镀铜体系，以上镀液用于钢铁件镀铜时，存在结合力差的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于钢铁件镀铜的无氰电镀液。本发明的电镀液适用于钢铁件镀铜，具有镀层结晶细致的优点，分散能力和深镀能力均优于氰化镀铜液，镀液成分简单，镀液稳定，无分解产物，无需加热，减少能耗，镀层与基件结合力好。

本发明的目的通过如下技术方案来实现。

一种用于钢铁件镀铜的无氰电镀液，含有以下物质：

硫酸铜                                            35～60g/L

碳酸钾                                            20～60g/L

有机磷酸盐、氨三乙酸和植酸                        100～240g/L

柠檬酸钠、酒石酸钾钠或硫氰酸钾中的一种或两种以上  10～200g/L；

其中，所述有机磷酸盐、氨三乙酸和植酸的重量比为100∶(13～1)∶(13～1)。

所述有机磷酸盐为氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基-1，1膦酸或乙二胺四亚甲基膦酸。

本发明和现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明用于钢铁基体的镀铜，替代有氰碱性镀铜。

(2)镀层与基件结合力好，

(3)分散能力和深镀能力均优于氰化镀铜液。

(4)镀液成分简单，镀液稳定，无分解产物。

(5)无需加热，减少能耗，镀层与基件结合力好。

具体实施方式

为了更好地说明本发明的技术特点，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，实施例并不是对本发明保护范围的限制。

实施例1

本发明用于钢铁基体镀铜的无氰电镀液，含有以下物质：

硫酸铜                    35g/L

碳酸钾                    20g/L

氨基三亚甲基膦酸          100g/L

氨三乙酸                  13g/L

植酸                      13g/L

柠檬酸钠                  200g/L

电镀液配制：准确称取35g硫酸铜加入200ml水充分溶解，将20g碳酸钾、100g氨基三亚甲基膦酸、13g氨三乙酸、13g植酸和200g柠檬酸钠溶于水，不断搅拌将硫酸铜溶液加入上述溶液，KOH调节pH为9，加水至溶液体积为1L。

电镀时电镀液的使用温度为25℃，电镀铜液阴极电流密度为0.5A/dm²，阳极和阴极面积比为2∶1。

实施例2

无氰电镀液组成：

硫酸铜                    40g/L

碳酸钾                    60g/L

羟基亚乙基-1，1膦酸       200g/L

氨三乙酸                  20g/L

植酸                      20g/L

硫氰酸钾                  10g/L

电镀液配制：准确称取40g硫酸铜加入500ml水充分溶解，将60g碳酸钾、200g羟基亚乙基-1，1膦酸，20g氨三乙酸、20g植酸和10g硫氰酸钾溶于水，不断搅拌将硫酸铜溶液加入上述溶液，KOH调节pH为10，加水至溶液体积为1L。

电镀时电镀液的使用温度为30℃，电镀铜液阴极电流密度为1.5A/dm²

实施例3

无氰电镀液组成：

硫酸铜                    60g/L

碳酸钾                    60g/L

乙二胺四亚甲基膦酸        100g/L

氨三乙酸                  1g/L

植酸                      1g/L

硫氰酸钾                  10g/L

酒石酸钾钠                20g/L

电镀液配制：准确称取60g硫酸铜加入500ml水充分溶解，将60g碳酸钾、100g乙二胺四亚甲基膦酸、1g植酸、1g氨三乙酸、10g硫氰酸钾和20g酒石酸钾钠溶于水，不断搅拌将硫酸铜溶液加入上述溶液，KOH调节pH为10，加水至溶液体积为1L。

电镀时电镀液的使用温度为30℃，电镀铜液阴极电流密度为1.0A/dm²

本发明的电镀液在钢铁基体电镀铜时与氰化镀铜的性能比较如表1所示。

表1

指标	均镀能力(％)	深镀能力(％)	整平性(％)	结合力
					氰化镀铜	75	95	90	良好
实施例1	90	100	92	良好
					实施例2	93	100	92	良好
实施例3	95	100	93	良好

应用本发明实施例制得的电镀液在锌合金上电镀铜时性能如表2：可见本发明电解液应用于锌合金电镀铜时，各性能均降低，与锌合金结合力不稳定。

表2

指标	均镀能力(％)	深镀能力(％)	整平性(％)	结合力
					实施例1	70	80	82	不稳定
实施例2	69	78	82	不稳定
					实施例3	65	70	83	不稳定

Claims (1)

1.一种用于钢铁件镀铜的无氰电镀液，其特征在于，含有以下物质：

硫酸铜    35～60g/L

碳酸钾    20～60g/L

有机膦酸、氨三乙酸和植酸    100～240g/L

柠檬酸钠、酒石酸钾钠或硫氰酸钾中的一种或两种以上    10～200g/L；

其中，所述有机膦酸、氨三乙酸和植酸的重量比为100∶(13～1)∶(13～1)；

所述有机膦酸为氨基三亚甲基膦酸或乙二胺四亚甲基膦酸。