CN105483778A - 一种含离子液体的无氰铜锌电镀液 - Google Patents

一种含离子液体的无氰铜锌电镀液 Download PDF

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冯育华
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/58—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of copper

Abstract

本发明公开了一种含离子液体的无氰铜锌电镀液，包括：焦磷酸钾150～200g/L、无水硫酸铜48～96g/L、硫酸锌5～15g/L，丙三醇10～30g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、氨三乙酸20～30g/L、焦磷酸70～100g/L、苯并三唑6-10g/L和离子液体添加剂。本发明提供的电镀液解决了金属离子与离子液体之间溶解性差的问题，可以在水溶液体系中使用，制备的电镀液体系分散性和稳定性好；本发明的电镀液含有离子液体添加剂，使得电镀液无毒无污染、能耗低；本发明提供的电镀液可以在较宽的电流密度范围内使用。

Description

一种含离子液体的无氰铜锌电镀液
技术领域
本发明涉及环保电镀领域，具体涉及一种添加离子液体的无氰铜锌电镀液。
背景技术
金色电镀在装饰性电镀中应用广泛。但是纯金电镀因黄金价格昂贵、硬度低、耐磨性差，使其应用受到了限制。仿金镀层金黄色的色泽可以满足装饰性的要求，镀层的硬度、耐磨性大大提高，其成本低廉，多用于首饰、工艺制品、灯具、纽扣、手表、打火机等零件上的装饰性电镀，具有明显的经济效益和广阔的发展前景。仿金(铜锌合金)电镀多使用氰化物电镀，镀层结晶细致，镀液分散能力和覆盖能力好，镀层色泽近似纯金，但该工艺使用剧毒的氰化物，对人体和环境的危害巨大。
近年来，人们开发了多种无氰仿金电镀液，如焦磷酸盐体系、酒石酸盐体系、HEDP体系、柠檬酸体系等。这些电镀液各有优点，但也存在自身局限性，无法从根本上替代氰化物仿金电镀液。
离子液体素有“绿色溶剂”之称，它是一种由阴阳两种离子组成的有机液体，也称之为低温下的熔盐。离子液体作为溶剂具有很多优良特性，例如其蒸汽压近似为零，不易挥发且不产生污染问题，具有良好的离子导电性与导热性，同时还具备高热稳定性与高热容性。近年来开始应用于金属电沉积并取得了初步研究进展。离子液体对一般金属盐溶解性差，既而影响电沉积层质量。因此，离子液体在金属电沉积方面的应用需进一步开发探索。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供了一种含离子液体的无氰铜锌电镀液，已提高金属离子与离子液体之间溶解性和拓宽电镀液使用的电流密度。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种含离子液体的无氰铜锌电镀液，包括：焦磷酸钾150～200g/L、无水硫酸铜48～96g/L、硫酸锌5～15g/L，丙三醇10～30g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、氨三乙酸20～30g/L、焦磷酸70～100g/L、苯并三唑6-10g/L和离子液体添加剂。
优选地，所述离子液体添加剂为1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐、1，3-二乙基咪唑磷酸二乙酯盐或1，3-二乙基咪唑磷酸二甲酯盐中的一种或几种。
优选地，所述离子液体添加剂的浓度为30～100mg/L。
优选地，所述电镀液的pH使用氨水调节至8.0-10。
优选地，所述电镀液的温度控制在20-40℃。
进一步地，含离子液体的无氰铜锌电镀液，包括：焦磷酸钾160～180g/L、无水硫酸铜60～84g/L、硫酸锌8～12g/L，丙三醇16～24g/L、丁二酰亚胺16～24g/L、氨三乙酸20～25g/L、焦磷酸80～100g/L、苯并三唑8-10g/L和离子液体添加剂40-80mg/L。
有益效果：本发明提供的电镀液解决了金属离子与离子液体之间溶解性差的问题，可以在水溶液体系中使用，制备的电镀液体系分散性和稳定性好；本发明的电镀液含有离子液体添加剂，使得电镀液无毒无污染、能耗低；本发明提供的电镀液可以在较宽的电流密度范围内使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明，具体实施例的描述本质上仅仅是范例，而不是打算对本发明公开的内容及其应用或使用进行限制。
实施例1
电镀液包括以下质量体积浓度的组分：焦磷酸钾200g/L、无水硫酸铜92g/L、硫酸锌13g/L，丙三醇29g/L、丁二酰亚胺28g/L、氨三乙酸26g/L、焦磷酸100g/L、苯并三唑10g/L和1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐95mg/L，使用氨水调节pH至9.7，电镀液的温度控制在20-40℃。
实施例2
电镀液组成与实施例1基本相似，不同之处在于实施例2中离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐84.9mg/L。
实施例3
电镀液包括以下质量体积浓度的组分：焦磷酸钾160g/L、无水硫酸铜72g/L、硫酸锌10g/L，丙三醇20g/L、丁二酰亚胺20g/L、氨三乙酸23g/L、焦磷酸100g/L、苯并三唑8g/L和1，3-二乙基咪唑磷酸二甲酯盐52mg/L，使用氨水调节pH至9.1，电镀液的温度控制在20-40℃。
实施例4
电镀液组成与实施例3基本相似，不同之处在于实施例4中离子液体为1，3-二乙基咪唑磷酸二乙酯盐65.5mg/L。
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 (6)

1.一种含离子液体的无氰铜锌电镀液，其特征在于，包括：焦磷酸钾150～200g/L、无水硫酸铜48～96g/L、硫酸锌5～15g/L，丙三醇10～30g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、氨三乙酸20～30g/L、焦磷酸70～100g/L、苯并三唑6-10g/L和离子液体添加剂。
2.根据权利要求1所述的含离子液体的无氰铜锌电镀液，其特征在于，所述离子液体添加剂为1‐乙基‐3‐甲基咪唑磷酸二乙酯盐、1‐乙基‐3‐甲基咪唑磷酸二甲酯盐、1，3-二乙基咪唑磷酸二乙酯盐或1，3-二乙基咪唑磷酸二甲酯盐中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的含离子液体的无氰铜锌电镀液，其特征在于，所述离子液体添加剂的浓度为30～100mg/L。
4.根据权利要求1所述的含离子液体的无氰铜锌电镀液，其特征在于，所述电镀液的pH使用氨水调节至8.0-10。
5.根据权利要求1所述的含离子液体的无氰铜锌电镀液，其特征在于，所述电镀液的温度控制在20-40℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的含离子液体的无氰铜锌电镀液，其特征在于，包括：焦磷酸钾160～180g/L、无水硫酸铜60～84g/L、硫酸锌8～12g/L，丙三醇16～24g/L、丁二酰亚胺16～24g/L、氨三乙酸20～25g/L、焦磷酸80～100g/L、苯并三唑8-10g/L和离子液体添加剂40～80mg/L。
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