CN105350035B - 有机胺体系无氰电镀金镀液及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机胺体系无氰电镀金镀液及方法，其特征在于，镀液原料组成包括：金盐1～20g/L、有机胺配位剂20～200g/L、导电盐50～150g/L、添加剂0.01～10g/L。其中有机胺类配位剂是由醇胺、酰胺以及含氮杂环中的多种组分复配而成。本发明通过有机胺类络合剂的复合使用，能够使镀液稳定性达到氰化物镀液的稳定能力，加工得到的金镀层致密，结合力好，焊接性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及镀金技术领域，更具体是一种有机胺体系无氰电镀金镀液及方法。
背景技术
金镀层具有导电性好、焊接性能强、较低的接触电阻以及耐高温、耐磨性而被广泛应用于五金、电子、仪器、航空航天等工业领域。金又具有较高的化学稳定性、良好的耐蚀性和抗变色性，因此金镀层作为装饰性镀层也用于电镀首饰、钟表零件、艺术品等。
传统的电镀金采用氰化物镀金液，但众所周知，CN-有剧毒，对电镀工人和环境都会造成极大的危害。因此，为了实施可持续发展、实现环境保护以及电镀工业的绿色生产，发展无氰镀金技术具有重要意义。
现有技术中，使用的电镀金溶液主要包括氰化物镀液、低氰柠檬酸盐镀液和亚硫酸盐镀液，其中以氰化物应用最多。在新发展技术中也出现了无氰电镀金技术。在专利CN102105623B中，公布了一种低氰镀金溶液，以氰化金盐作为金源，采用杂环式化合物作为金的络合剂。所述杂环式化合物在环中具有1个以上的氮原子，且该环中的碳原子上取代有1个以上的硝基。专利CN 101906649B公布了一种无氰镀液，其组成包括配位剂、三氯化金、碳酸钾、焦磷酸钾和复配添加剂。其中配位剂为乙内酰胺及其衍生物。
现阶段无氰电镀金的主要问题在于其镀液工作稳定性不高以及镀层性能在某些方面的不达标。所以，为提高电镀金质量并早日实现绿色生产，开发稳定性好，镀层性能高的无氰电镀金具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种稳定性好，加工得到的金镀层致密，结合力好的有机胺体系无氰电镀金镀液。
本发明的另目的是提供一种有机胺体系无氰电镀金方法。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种有机胺体系无氰电镀金镀液，其特征在于，镀液原料组成包括：
作为上述方案的进一步说明，所述有机胺配位剂由醇胺类、酰胺类和含氮杂环及其衍生物复配组成；
醇胺类包括：二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、异丙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺；
酰胺类包括：甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、己内酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；
含氮杂环及其衍生物包括：吡啶、吡咯、吡唑、异噁唑、吲哚、哒嗪、嘧啶、吡嗪、腺嘌呤、鸟嘌呤等物质及其衍生物；
有机胺总用量在20～200g/L。
所述金盐为非氰金盐，包括氯化金钾、氯化金、亚硫酸金钠等中的一种。
镀液中导电盐为柠檬酸盐、氨基磺酸盐、酒石酸盐、草酸盐、有机磷酸盐、磷酸盐中的一种或多种。
所述添加剂为吡啶羧酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、氨基乙二醇、硫羟乳酸、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇等中一种或多种。
一种有机胺体系无氰电镀金方法，其特征在于，它是将各组分溶解混合后，调整镀液的pH值为5～9，室温或者加热镀液至50℃以下；待加工镀件为阴极，阳极采用金、铂、钛材料制备的板或网状阳极，然后采用恒电流方式，在电流密度为电流密度1～5A·dm-2，施镀1～30min，即得金镀层。
本发明的镀液配方及镀金方法适用于铜、镍、钴、钯、银、金等金属及其合金表面进行镀金处理，对于非金属材料需要预镀金属层，然后进行镀金处理。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明通过有机胺类络合剂的复合使用，能够使镀液稳定性达到氰化物镀液的稳定能力，加工得到的金镀层致密，结合力好，焊接性能优异。
2、本发明的镀液完全无氰、不含其他重金属离子添加剂等有害或限制使用物质，其工艺方法可以根据需求调整络合剂比例及成分用量，满足装饰、连接、保护、焊接等不同的功能需求。
具体实施方式
本发明是一种有机胺体系无氰电镀金镀液，通过研究实验，使用有机胺类络合物体系具有优异的性能。有机胺一般是指有机类物质与氨发生化学反应生成的有机类物质。分为七大类，脂肪胺类、醇胺类、酰胺类、脂环胺类、芳香胺类、萘系胺类、其它胺类等。本发明中镀液原料组成包括：金盐1～20g/L、有机胺配位剂20～200g/L、导电盐50～150g/L、添加剂0.01～10g/L。
有机胺配位剂由醇胺类、酰胺类和含氮杂环及其衍生物复配组成；醇胺类包括：二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、异丙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺；酰胺类包括：甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、己内酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；含氮杂环及其衍生物包括：吡啶、吡咯、吡唑、异噁唑、吲哚、哒嗪、嘧啶、吡嗪、腺嘌呤、鸟嘌呤等物质及其衍生物；有机胺总用量在20～200g/L。配位剂的复配使用，可以是同类有机胺也可以是不同有机胺类之间的配合。例如：醇胺类中的三乙醇胺、异丙醇胺与酰胺类中的异丁酰胺配合；酰胺类聚丙烯酰胺与氨基吡啶复配。配位剂的使用主要用来提高镀液特别是金离子的稳定性，其中一些特殊配位剂也能够提高镀液整平能力，提高镀层光亮度。
金盐为非氰金盐，包括氯化金钾、氯化金、亚硫酸金钠等中的一种。镀液中导电盐为柠檬酸盐、氨基磺酸盐、酒石酸盐、草酸盐、有机磷酸盐、磷酸盐中的一种或多种。所述添加剂为吡啶羧酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、氨基乙二醇、硫羟乳酸、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇等中一种或多种。
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
实施例1
镀液组成：
施镀工艺条件：黄铜镀镍板作为阴极，室温，pH 8，电流密度3A·dm-2，施镀10min。
效果：镀层平整光亮，无明显缺陷。
实施例2
镀液组成：
施镀工艺条件：线路板镀镍样板作为阴极，温度控制40℃，pH 6，加溶液对流搅拌，电流密度2A·dm-2，施镀5min。
效果：线路表面上金均匀无溢出，结合牢固。
实施例3
镀液组成：
施镀工艺条件：铁基金属装饰挂件作为阴极，双阳极控制，温度控制40℃，pH 9，溶液对流搅拌，电流密度4A·dm-2，施镀5min。
效果：挂件表面上金均匀，光亮无色差，无漏镀。
本发明镀液配方及工艺适用于铜、镍、钴、钯、银、金等金属及其合金表面进行镀金处理，对于非金属材料需要预镀金属层，然后进行镀金处理。电镀金的方法如下：各组分溶解混合后，调整镀液的pH值为5～9，室温或者加热镀液至50℃以下。待加工镀件为阴极，阳极采用金、铂、钛等材料制备的板或网状阳极，然后采用恒电流方式，在电流密度为电流密度1～5A·dm-2，施镀1～30min，即得金镀层。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种有机胺体系无氰电镀金镀液，其特征在于，镀液组成：
亚硫酸金钠 8 g/L、 N,N-二甲基乙醇胺 20 g/L、
聚丙烯酰胺 5 g/L、 氨基吡啶 5 g/L 、
酒石酸钾 40 g/L、 草酸钾 50 g/L、
苯丙氨酸 2 g/L、 氨基乙二醇 0.2 g/L；
施镀工艺条件：线路板镀镍样板作为阴极，温度控制40℃，pH 6，加溶液对流搅拌，电流密度2 A·dm-2，施镀 5 min。
2.一种采用如权利要求1所述的有机胺体系无氰电镀金镀液的电镀方法，其特征在于，它是将各组分溶解混合后，调整镀液的pH 值至 6，室温或者加热镀液至40℃；线路板镀镍样板作为阴极，阳极采用金、铂、钛材料制备的板或网状阳极，然后采用恒电流方式，在电流密度为2 A·dm-2，施镀 5min，得到金镀层。
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