CN105316732A - 一种无氰金–钴合金电镀液及其电镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于合金电镀液领域，公开了一种无氰金–钴合金电镀液及其电镀方法。电镀液包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸10～30g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、柠檬酸铵40～100g/L、柠檬酸30～70g/L、异烟酸20～40g/L、酒石酸锑钾1～3g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、亚硫酸钠20～150g/L和七水硫酸钴1～5g/L，采用柠檬酸调节pH至4.5～6，电镀液温度为20～55℃。电镀过程中采用高密度电流对预处理后的镀件进行电镀，得到的产品耐磨性优异，颜色光亮，不易变暗，基材金属层不易扩散至合金镀层，且不出现烧焦现象，重复性好。

Description

一种无氰金–钴合金电镀液及其电镀方法

技术领域

本发明属于合金电镀液领域，具体涉及一种无氰金–钴合金电镀液及其电镀方法。

背景技术

金镀层耐腐蚀性强、延展性好、易于抛光、耐高温、化学性能稳定，并具有一定的耐磨性。金镀层作为装饰性镀层也用于电镀首饰、纪念章(币)或者工艺品中，该类产品具有一定观赏价值和收藏价值，在日常中难免会对其磕碰划损，影响其美观。金钴合金是一种常见的硬质合金，具有较高的耐磨性，较低的表面摩擦系数。金–钴合金镀层常用于制备印刷板或电接插件，传统的电镀液中的金盐多采用含氰金盐，对从业人员和环境造成危害。另外，传统电镀液，在使用高密度电流电镀时经常会存在镀层烧焦问题。

发明内容

发明目的：为克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种无氰金–钴合金电镀液，以解决对环境和人体造成的危害及镀液在高电流电镀过程中易烧焦的问题。

技术方案：本发明所述的无氰金–钴合金电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸10～30g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、柠檬酸铵40～100g/L、柠檬酸30～70g/L、异烟酸20～40g/L、酒石酸锑钾1～3g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、亚硫酸钠20～150g/L和七水硫酸钴1～5g/L，电镀液的pH采用柠檬酸调节至4.5～6，电镀液温度为20～55℃。

其中，作为优选，无氰金–钴合金电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸20～30g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、柠檬酸铵40～80g/L、柠檬酸30～70g/L、异烟酸20～40g/L、酒石酸锑钾1～3g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、亚硫酸钠50～150g/L和七水硫酸钴2～4g/L，采用柠檬酸调节电镀液的pH至5～6，电镀液温度为20～55℃。

具体地，无氰金–钴合金电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸25g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲120g/L、丁二酰亚胺20g/L、柠檬酸铵40g/L、柠檬酸55g/L、异烟酸20g/L、酒石酸锑钾2g/L、聚乙二醇2g/L、亚硫酸钠120g/L和七水硫酸钴2g/L，电镀液的pH采用柠檬酸调节至5.1，电镀液温度为20～55℃。

根据上述电镀液配方，本发明还提供一种电镀方法，包括以下步骤：

(1)镀件基材表面前处理；

(2)镀金–钴合金层：在电镀槽内放置权利要求1至3任一项所述的电镀液，铂片为阳极，镀件为工作电极，电流密度为2.5-3A/dm²，溶液泵循环搅拌，得到合金镀层；

(3)将步骤(2)得到的合金镀层置于去离子水中清洗，干燥后包装。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：该无氰金–钴合金电镀液采用氯金酸替代传统的含氰金盐，环保易得，采用多种配位剂进行配位，电镀液稳定性好。采用本发明的电镀方法得到的产品耐磨性和自润滑性优异，颜色光亮，不易变暗，基材的金属层不易扩散至合金镀层，无需在基材表面预镀中间层，且高电流密度下合金镀层不出现烧焦现象，重复性好。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

首先，按照常规前处理方法预处理镀件基材，镀件基材为铜或铜合金，前处理包括有机溶剂除油，超声水洗、酸洗、水洗后烘干。将预处理后的镀件作为工作电极放入电镀液内，铂片为阳极，电流密度设置为2.5A/dm²，电镀液的成分包括：氯金酸25g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110g/L、丁二酰亚胺30g/L、柠檬酸铵80g/L、柠檬酸55g/L、异烟酸35g/L、酒石酸锑钾2g/L、聚乙二醇1g/L、亚硫酸钠120g/L和七水硫酸钴4g/L，电镀液的pH采用柠檬酸调节至5.4，电镀液温度为25℃，电镀过程中使用溶液泵循环搅拌，电镀时间为30min，电镀完成后，去离子水洗，风干后分别包装。本实施例得到的金-钴镀层颜色金黄光亮，镀层均匀性好，未出现烧焦区域，耐磨性好。

实施例2

基本操作同实施例1，区别在于：七水硫酸钴的添加量为2g/L。本实施例得到的金-钴镀层颜色金黄光亮，镀层均匀性好，未出现烧焦区域，耐磨性好。

实施例3

基本操作同实施例1，区别在于：氯金酸的添加量为15g/L，七水硫酸钴的添加量为1g/L。本实施例得到的金-钴镀层颜色金黄光亮，镀层均匀性好，未出现烧焦区域，耐磨性好。

实施例4

基本操作同实施例1，区别在于：无氰金–钴合金电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸30g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲120g/L、丁二酰亚胺20g/L、柠檬酸铵80g/L、柠檬酸70g/L、异烟酸40g/L、酒石酸锑钾3g/L、聚乙二醇2g/L、亚硫酸钠145g/L和七水硫酸钴3g/L，采用柠檬酸调节电镀液的pH至4.8，电镀液温度为25℃。本实施例得到的金-钴镀层颜色金黄光亮，镀层均匀性好，未出现烧焦区域，耐磨性好。

实施例5

基本操作同实施例1，区别在于：无氰金–钴合金电镀液，包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸25g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲120g/L、丁二酰亚胺20g/L、柠檬酸铵40g/L、柠檬酸55g/L、异烟酸20g/L、酒石酸锑钾2g/L、聚乙二醇2g/L、亚硫酸钠120g/L和七水硫酸钴2g/L，电镀液的pH采用柠檬酸调节至5.1，电镀液温度为45℃，本实施例得到的金-钴镀层颜色金黄光亮，镀层均匀性好，未出现烧焦区域，耐磨性好。

以上实施例只是对本发明的技术构思起到说明示例作用，并不能以此限制本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明技术方案的精神和范围内，进行修改和等同替换，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无氰金–钴合金电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸10～30g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、柠檬酸铵40～100g/L、柠檬酸30～70g/L、异烟酸20～40g/L、酒石酸锑钾1～3g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、亚硫酸钠20～150g/L和七水硫酸钴1～5g/L，电镀液的pH采用柠檬酸调节至4.5～6，电镀液温度为20～55℃。

2.根据权利要求1所述的无氰金–钴合金电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸20～30g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲110～120g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、柠檬酸铵40～80g/L、柠檬酸30～70g/L、异烟酸20～40g/L、酒石酸锑钾1～3g/L、聚乙二醇0.5～2g/L、亚硫酸钠50～150g/L和七水硫酸钴2～4g/L，采用柠檬酸调节电镀液的pH至5～6，电镀液温度为20～55℃。

3.根据权利要求1所述的无氰金–钴合金电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下质量体积浓度的组分：氯金酸25g/L、2-硫代-5，5-二甲基乙内酰脲120g/L、丁二酰亚胺20g/L、柠檬酸铵40g/L、柠檬酸55g/L、异烟酸20g/L、酒石酸锑钾2g/L、聚乙二醇2g/L、亚硫酸钠120g/L和七水硫酸钴2g/L，电镀液的pH采用柠檬酸调节至5.1，电镀液温度为20～55℃。

4.一种根据权利要求1至3任一项所述的电镀液的电镀方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)镀件基材表面前处理；

(2)镀金–钴合金层：在电镀槽内放置权利要求1至3任一项所述的电镀液，铂片为阳极，镀件为工作电极，电流密度为2.5-3A/dm²，溶液泵循环搅拌，得到合金镀层；

(3)将步骤(2)得到的合金镀层置于去离子水中清洗，干燥后包装。