无氰碱性低锡铜锡合金电镀液制造技术

本发明专利技术涉及一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，它的配方组分包括CuSO4·5H2O45～55g/L、K2CO340～60g/L、Na2SnO3·3H2O 8～12g/L、铜螯合剂190‑230mL/L、铜螯合剂30‑40mL/L以及碱性铜锡合金调节剂6‑10mL/L。本发明专利技术提供的无氰碱性低锡铜锡合金电镀液具有成分简单、工艺相对稳定、节能降耗等优点，同时能提高镀层亮度，使工艺色泽更容易调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，属于电镀领域。
技术介绍
20世纪50年代，由于环保和效益等原因，电镀铜锡合金作为传统代镍、节镍工艺得到世界性的普及。随着人们对代镍镀层的关注，使电镀铜锡合金这一传统电镀工艺不断得到改善和提高。铜锡合金镀层由于其镀层整平性、光亮度好，成本较低廉，色泽较逼真，装饰效果好，及其良好的平滑性、耐蚀性和适宜的硬度；因而广泛应用于五金电镀及首饰制造业。从发展趋势看，研究开发电镀铜锡合金工艺，特别是研制出无氰、装饰性和防护性能良好的铜锡合金镀层具有十分重要的意义。铜锡合金电镀工艺中，应用最广是低锡铜锡合金工艺，低锡含锡量为8％～15％，其中以含锡12％～15％的合金耐蚀性最好，外观呈淡粉玫瑰金色泽。这种合金硬度较低，有良好的抛光性能；空隙少，耐蚀性优良。在亮镍上闪镀锡的质量分数为12％～15％的低锡铜锡合金，涂覆透明清漆，可作为仿金镀层。单独使用时可作为抗氮化层；在热的淡水中有较高的稳定性，可代替锌、镍镀层应用于热水中。因此，它是一种优良的代镍、节镍镀层。电镀低锡铜锡合金已广范应用于轻工，机械和仪器仪表等工业。传统的铜锡合金电镀工艺有氰化镀和焦磷酸盐镀两种，氰化镀铜锡合金工艺存在着氰化钾含量高、用量大，镀液工作温度高，能量及材料消耗大，剧毒化学品难以管理，环境污染严重，生产成本高等弊病；焦磷酸盐电镀铜锡合金工艺则有镀层含锡量低，沉积速度慢，易产生铜粉，镀液稳定性差等问题为满足市场的需求，硫酸盐型电镀铜锡合金的镀液由于对环境的污染小而受到电镀界的重视。硫酸盐低锡铜锡合金电镀工艺，镀液稳定性好，维护容易，而且镀液分散能力良好。通过改变主盐浓度比和工艺条件，可以获得不同比例的铜锡合金镀层。主要缺点是在装饰性电镀中，电镀后必须要经过抛光才能保证镀层光亮度。因此有必要设计一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，以克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，其有成分简单、工艺相对稳定、节能降耗等优点，同时能提高镀层亮度，使工艺色泽更容易调控。本专利技术是这样实现的：本专利技术提供一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，它的配方组分包括CuSO4·5H2O45～55g/L、K2CO340～60g/L、Na2SnO3·3H2O8～12g/L、铜螯合剂190-230mL/L、铜螯合剂30-40mL/L以及碱性铜锡合金调节剂6-10mL/L。进一步地，所述铜螯合剂、所述铜螯合剂和所述碱性铜锡合金调节剂的消耗量为400-800mL/KAH。进一步地，所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的工作温度为45-55℃。进一步地，所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的工作pH为10-11。进一步地，所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液工作的电流密度为1.4～2.0A/dm2进一步地，所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的配方组分包括CuSO4·5H2O50g/L、K2CO340g/L、Na2SnO3·3H2O10g/L、铜螯合剂210mL/L、铜螯合剂35mL/L以及碱性铜锡合金调节剂8mL/L。本专利技术具有以下有益效果：所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的配方组分包括CuSO4·5H2O45～55g/L、K2CO340～60g/L、Na2SnO3·3H2O8～12g/L、铜螯合剂190-230mL/L、铜螯合剂30-40mL/L以及碱性铜锡合金调节剂6-10mL/L。本专利技术提供的无氰碱性低锡铜锡合金电镀液具有成分简单、工艺相对稳定、节能降耗等优点，同时能提高镀层亮度，使工艺色泽更容易调控。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，它的配方组分包括CuSO4·5H2O45～55g/L、K2CO340～60g/L、Na2SnO3·3H2O8～12g/L、铜螯合剂190-230mL/L、铜螯合剂30-40mL/L以及碱性铜锡合金调节剂6-10mL/L。所述铜螯合剂、所述铜螯合剂和所述碱性铜锡合金调节剂的消耗量为400-800mL/KAH。在本较佳实施例中，所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的配方组分包括CuSO4·5H2O50g/L、K2CO340g/L、Na2SnO3·3H2O10g/L、铜螯合剂210mL/L、铜螯合剂35mL/L以及碱性铜锡合金调节剂8mL/L。所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液使用的最佳环境为：所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的工作温度为45-55℃。所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的工作pH为10-11。所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液工作的电流密度为1.4～2.0A/dm2。所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的配制：(1)用去离子水将槽清洗干净，将计量的铜螯合剂、碱性铜锡合金调节剂经过搅拌后加入槽中。(2)加入去离子水至体积1/3处，再加入KOH调节pH至8～9左右。(3)再将计量的CuSO4·5H2O用水调和后溶于槽液中，搅拌均匀，水温不得超过60℃；(4)再将计量的Na2SnO3·3H2O加入锡螯合剂溶解后，加入槽液中，搅拌均匀，水温不得超过60℃。(5)补充去离子水蒸馏水至刻度稍低处，控制pH在10.0～11.0，搅拌均匀。(6)化验分析浓度并根据化验结果做相应调整。(7)小电流电解数小时，即可试镀。无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的配方如下表所示：附：添加剂(包括铜螯合剂、铜螯合剂和碱性铜锡合金调节剂)消耗量：400-800mL/KAh。具体的进行电镀时：取厚度为0.2mm的经布轮抛光成镜面的铁片(尺寸为10×5cm)作为阴极试片。赫尔槽放在恒温水浴槽中，在恒定的电流密度下进行试验。镀片的前处理工艺为：化学除油(50℃)→清水冲洗(两道水洗)→酸性除锈→清水冲洗(两道水洗)→预电镀镍→5％(体积分数)稀硫酸活化→清水冲洗(两道水洗)→无氰碱性低锡铜锡合金电镀→清水冲洗→快速吹干(60℃)→性能测试。无氰碱性低锡铜锡合金电镀液中铜离子的来源可以是它们的硫酸盐、氯化物、氟硼酸盐、氟化物等水溶性盐。另外还用到碳酸盐、磷酸盐、二焦磷酸盐。一般说来，主盐不应含对电镀过程有影响的其它离子,如不宜使用铜的铬酸盐。本文采用性能较稳定的硫酸盐作为主盐成分。相比于其他盐类，硫酸盐环保，易形成沉淀析出。本专利技术实施例以硫酸铜作为铜源，锡酸钠作为锡源，碳酸钾作为导电盐。在其他条件相同的情况下，通过改变主盐成分的浓度比来观察产品的色泽。由下表可知，镀液中Cu2+质量浓度过低，低区出现白雾，随着Cu2+质量浓度变低，低区烧焦现象严重，且浓度越低烧焦区域越宽。当镀液中CuSO4·5H2O的质量浓度为35～40g/L时，赫尔槽试片外观色泽达到最佳，继续增大CuSO4·5H2O的质量浓度，高区有大量Cu2+离子沉积，使得高区部分区域变红，随着Cu2+质量浓度变高，红色区域范围变宽。注意的是，随着电镀的不断进行，镀液中Cu2+的质量浓度会不断上升，镀液带出对其有一定的缓冲作用，故可通过增加辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，其特征在于，它的配方组分包括CuSO4·5H2O45～55g/L、K2CO340～60g/L、Na2SnO3·3H2O 8～12g/L、铜螯合剂190‑230mL/L、铜螯合剂30‑40mL/L以及碱性铜锡合金调节剂6‑10mL/L。

【技术特征摘要】
1.一种无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，其特征在于，它的配方组分包括CuSO4·5H2O45～55g/L、K2CO340～60g/L、Na2SnO3·3H2O8～12g/L、铜螯合剂190-230mL/L、铜螯合剂30-40mL/L以及碱性铜锡合金调节剂6-10mL/L。2.如权利要求1所述的无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，其特征在于：所述铜螯合剂、所述铜螯合剂和所述碱性铜锡合金调节剂的消耗量为400-800mL/KAH。3.如权利要求2所述的无氰碱性低锡铜锡合金电镀液，其特征在于：所述无氰碱性低锡铜锡合金电镀液的工作温度为45-55℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕明威，吕志，车丽媛，
申请(专利权)人：武汉奥邦表面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42