CN109881224A

CN109881224A - 一种深镀能力好的锡钴合金电镀液及其电镀方法

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Publication number: CN109881224A
Application number: CN201910316300.3A
Authority: CN
Inventors: 范成勇
Original assignee: 范成勇
Current assignee: Angqi Chemical Technology (Shanghai) Co., Ltd
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2019-06-14
Anticipated expiration: 2039-04-19
Also published as: CN109881224B

Abstract

本发明公开了一种深镀能力好的锡钴合金电镀液及其电镀方法，其镀液配方组成为：氯化亚锡40‑50g/L、氯化钴30‑40g/L、氯化钾60‑90g/L、EDTA二钠盐10‑12g/L、酒石酸钾钠5‑10 g/L、二苯磺酰亚胺0.05‑0.1g/L、噻吩‑2‑磺酸0.3‑0.5g/L、香豆素0.1‑0.2g/L、N，N‑二乙胺基丙炔胺0.02‑0.05 g/L；本发明电镀液采用的初级光亮剂为二苯磺酰亚胺和噻吩‑2‑磺酸的组合物，次级光亮剂为香豆素和N，N‑二乙胺基丙炔胺的组合物。这四种物质不仅作为电镀液的光亮剂，同时在提高深镀能力方面起到了协同作用，缺一不可。本发明大大提高了电镀液的深镀能力，非常适合于长管形状工件的施镀。

Description

一种深镀能力好的锡钴合金电镀液及其电镀方法

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种深镀能力好的锡钴合金电镀液及其电镀方法。

背景技术

电镀铬层具有很好的耐腐蚀性、耐磨性和反光性能，应用非常广泛，但是镀铬时常使用有毒的六价铬，对环境污染很严重，所以在很多场合，常使用锡钴合金作为代铬镀层。同时，锡钴合金镀层以高贵典雅色泽，深受人们青睐，而被广泛应用于首饰、钟表、眼镜、钮扣等行业。

目前，现有技术已经公开了一些锡钴合金电镀液的技术方案，例如公布号为CN103014792 A的中国专利申请，公开了一种锡钴合金装饰性代铬电镀液及其电镀方法，其电镀液配方组成为：氯化亚锡40-50g/L、氯化钴30-40g/L、氯化钾60-90g/L、EDTA二钠盐10-12g/L、酒石酸钾钠5-10g/L、丙烯酸-2-乙基己酯0.2-0.5g/L、苄叉丙酮0.1-0.2g/L、聚氧丙烯甘油醚0.1-0.2g/L、香豆素0.02-0.05g/L。虽然该电镀液可以在外观上完全取代装饰性镀铬工艺、适用于复杂形状工件，但是其深镀能力欠佳，在实际电镀应用中，该电镀液对于长管类的简单形状工件却并不适用，使得长管工件的内部镀层无法达到要求，造成严重的质量问题和长管内壁的腐蚀隐患。因此，研究出一种深镀能力更优的锡钴合金电镀液成为一种迫切需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种深镀能力好、适合长管状工件的锡钴合金电镀液及其电镀方法。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种深镀能力好的锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 40-50g/L

氯化钴 30-40g/L

氯化钾 60-90g/L

EDTA二钠盐 10-12g/L

酒石酸钾钠 5-10 g/L

二苯磺酰亚胺 0.05-0.1g/L

噻吩-2-磺酸 0.3-0.5g/L

香豆素 0.1-0.2g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.02-0.05 g/L。

所述的锡钴合金电镀液的电镀方法：不锈钢作为阳极放入电镀液中，将工件按照常规镀前处理进行清洗和活化后电镀光亮镍，将上述电镀过光亮镍的工件放入本发明电镀液中作为阴极，控制电流密度为0.3-1.0 A/dm²、镀液温度50-60℃、电镀时间10-30min 的工艺参数，进行施镀。

本发明电镀液采用的初级光亮剂为二苯磺酰亚胺和噻吩-2-磺酸的组合物，次级光亮剂为香豆素和N，N-二乙胺基丙炔胺的组合物。这四种物质不仅作为电镀液的光亮剂，同时在提高深镀能力方面起到了协同作用，缺一不可。

采用内孔法测试本发明锡钴合金电镀液的深镀能力，采用开口的φ10mm×100mm铜管作阴极，控制电流密度为1.0 A/dm²、镀液温度55℃、电镀时间20min 的工艺参数，施镀后将铜管按纵向切开，测量内壁镀层的长度，用内壁镀层的长度L 和管径φ的比值L/φ来评定镀液的深镀能力，本发明锡钴合金电镀液的深镀能力达到了9.5，远高于现有技术。

本发明的有益效果是，大大提高了电镀液的深镀能力，非常适合于长管形状工件的施镀，解决了现有技术中长期存在的难以解决的技术问题。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步地描述。

实施例1：

一种深镀能力好锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 40g/L

氯化钴 40g/L

氯化钾 60g/L

EDTA二钠盐 12g/L

酒石酸钾钠 5g/L

二苯磺酰亚胺 0.1g/L

噻吩-2-磺酸 0.3g/L

香豆素 0.2g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.02g/L

实施例2

一种深镀能力好锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 50g/L

氯化钴 30g/L

氯化钾 90g/L

EDTA二钠盐 10g/L

酒石酸钾钠 10 g/L

二苯磺酰亚胺 0.05g/L

噻吩-2-磺酸 0.5g/L

香豆素 0.1g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.05 g/L

所述的锡钴合金电镀液的电镀方法同实施例1。

实施例3：

一种深镀能力好锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

二苯磺酰亚胺 0.08g/L

噻吩-2-磺酸 0.4g/L

香豆素 0.15g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.03g/L

所述的锡钴合金电镀液的电镀方法同实施例1。

对比例1：

一种锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

二苯磺酰亚胺 0.48g/L

香豆素 0.15g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.03g/L

对比例1与实施例3的唯一不同点在于，初级光亮剂仅采用二苯磺酰亚胺，其含量为实施例3两种初级光亮剂含量之和。

对比例2：

一种锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

噻吩-2-磺酸 0.48g/L

香豆素 0.15g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.03g/L

对比例2与实施例3的唯一不同点在于，初级光亮剂仅采用噻吩-2-磺酸，其含量为实施例3两种初级光亮剂含量之和。

对比例3：

一种锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

二苯磺酰亚胺 0.08g/L

噻吩-2-磺酸 0.4g/L

香豆素 0.18g/L

对比例3与实施例3的唯一不同点在于，次级光亮剂仅采用香豆素，其含量为实施例3两种次级光亮剂含量之和。

对比例4：

一种锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

二苯磺酰亚胺 0.08g/L

噻吩-2-磺酸 0.4g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.18g/L

对比例4与实施例3的唯一不同点在于，次级光亮剂仅采用N，N-二乙胺基丙炔胺，其含量为实施例3两种次级光亮剂含量之和。

对比例5：

一种锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

二苯磺酰亚胺 0.08g/L

噻吩-2-磺酸 0.4g/L

香豆素 0.02g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.16g/L

对比例5与实施例3的唯一不同点在于，次级光亮剂采用的香豆素和N，N-二乙胺基丙炔胺的含量不在本发明的范围内，但其含量之和与实施例3两种次级光亮剂含量之和相同。

对比例6：

一种锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

丙烯酸-2-乙基己酯 0.3g/L

苄叉丙酮 0.1g/L

聚氧丙烯甘油醚 0.1g/L

香豆素 0.02g/L

对比例6为公布号为CN 103014792 A的中国专利申请的实施例3。

对比例7：

一种锡钴合金电镀液，其镀液配方组成为：

氯化亚锡 45g/L

氯化钴 35g/L

氯化钾 70g/L

EDTA二钠盐 11g/L

酒石酸钾钠 6 g/L

丙烯酸-2-乙基己酯 0.3g/L

苄叉丙酮 0.1g/L

香豆素 0.02g/L

对比例7与公布号为CN 103014792 A的中国专利申请的实施例3的不同点在于，电镀液中未添加聚氧丙烯甘油醚。

测试本发明实施例1-3和对比例1-7锡钴合金电镀液的深镀能力：

每个试验组采用三根开口的φ10mm×100mm长铜管作待镀试验件，按照常规镀前处理进行清洗和活化后电镀光亮镍，将上述电镀过光亮镍的试验件放入本发明电镀液中作为阴极，不锈钢作为阳极放入电镀液中，控制电流密度为1.0 A/dm²、镀液温度55℃、电镀时间20min 的工艺参数，施镀后将铜管按纵向切开，测量内壁镀层的长度，用内壁镀层的长度L和管径φ的比值L/φ的算术平均值来评定镀液的深镀能力，测试结果如下表1。

表1

通过上述测试结果可以看出，本发明实施例1-3的锡钴合金电镀液对于φ10mm×100mm长铜管均具有优异的深镀能力，其中实施例3效果最佳，深镀能力达到了9.5。对比例1-4的锡钴合金电镀液相比于实施例3来说，初级光亮剂和次级光亮剂的总含量相同，但是均采用了单一的初级光亮剂或次级光亮剂，导致电镀液对于φ10mm×100mm长铜管的深镀能力大大降低，说明了这四种物质不仅作为电镀液的光亮剂，同时在提高深镀能力方面起到了协同作用，缺一不可；对比例5的锡钴合金电镀液的初级光亮剂和次级光亮剂的总含量与实施例3相同，但是次级光亮剂采用的香豆素和N，N-二乙胺基丙炔胺的含量不在本发明的范围内，其深镀能力也有较明显的降低；对比例6是本发明所要改进的现有技术的锡钴合金电镀液技术方案，其对φ10mm×100mm长铜管的深镀能力仅有3.3，表明其不适用于长管形状工件的施镀；对比例7相对于对比例6未添加聚氧丙烯甘油醚，由于聚氧丙烯甘油醚属于表面活性剂，具有润湿和细化结晶等作用，可以降低电镀液与待镀工件表面的界面张力，因此，删减掉聚氧丙烯甘油醚之后，电镀液对于φ10mm×100mm长铜管的深镀能力由3.3降至2.4。

上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的保护范围，因此，依本发明申请专利保护范围所作的等同变化，仍属本发明涵盖的范围。

Claims

1.一种深镀能力好的锡钴合金电镀液，其特征在于，镀液配方组成为：

氯化亚锡 40-50g/L

氯化钴 30-40g/L

氯化钾 60-90g/L

EDTA二钠盐 10-12g/L

酒石酸钾钠 5-10 g/L

二苯磺酰亚胺 0.05-0.1g/L

噻吩-2-磺酸 0.3-0.5g/L

香豆素 0.1-0.2g/L

N，N-二乙胺基丙炔胺 0.02-0.05 g/L。

2.根据权利要求1所述的锡钴合金电镀液的电镀方法，其特征在于：不锈钢作为阳极放入电镀液中，将工件按照常规镀前处理进行清洗和活化后电镀光亮镍，将上述电镀过光亮镍的工件放入电镀液中作为阴极，控制电流密度为0.3-1.0 A/dm²、镀液温度50-60℃、电镀时间10-30min 的工艺参数，进行施镀。