一种无氰碱性镀铜电镀液制造技术

本发明专利技术涉及一种无氰碱性镀铜电镀液，它的配方组分包括CuSO4·5H2O25～30g/L、KOH90～100g/L、K2CO330～50g/L以及无氰碱性镀铜添加剂110～130mL/L。本发明专利技术提供的无氰碱性镀铜电镀液电镀时，既具有玫瑰金色的光泽，又具有轻质、高强等特点，并进一步提高了材料的耐磨性能及耐老化性能，为钛合金材料的装饰开辟了新途径。同时其稳定性高，生产成本较低，也不使用氰化物，可以有效减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无氰碱性镀铜电镀液，属于电镀领域。
技术介绍
铜是一种有金属光泽、易于机械加工同时具有良好电导性和延展性的软金属；因此铜被广泛用于汽车、建材、电镀预镀、电路芯片技术等防护装饰镀层中。传统的碱性镀铜液为氰化镀铜，其均镀能力和覆盖能力强，镀层结晶细致易维护；但电解液稳定性差，且含有大量剧毒的氰化物，严重危害大气环境和操作人员健康。根据工艺的需要和绿色生产的需求，无氰碱性镀铜工艺应运而生。钛合金作为应用广泛的金属合金材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、设计性佳等优异的综合力学性能，在航空、船舶、化工、电子等行业得到高度重视；但也存在表面装饰单调、光泽性较差等缺点。目前，国内外对钛合金表面处理方法主要有涂漆、胶衣喷镀、化学镀等几种。这些方法虽可得到多种色彩的表面，但由于结合性差、成本较高，使其应用受到一定的限制。因此有必要设计一种无氰碱性镀铜电镀液，以解决上述问题。
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，提供了一种可减少环境污染、降低生产成本、提高稳定性的无氰碱性镀铜电镀液。本专利技术是按如下方法实现的：本专利技术提供一种无氰碱性镀铜电镀液，它的配方组分包括CuSO4·5H2O25～30g/L、KOH90～100g/L、K2CO330～50g/L以及无氰碱性镀铜添加剂110～130mL/L。进一步地，所述无氰碱性镀铜添加剂的消耗量为400-800mL/KAH。进一步地，所述无氰碱性镀铜电镀液的工作温度为40-60℃。进一步地，所述无氰碱性镀铜电镀液的工作pH值为9.0-10.5。进一步地，采用所述无氰碱性镀铜电镀液工作的阴极电流密度为0.5～4A/dm2。进一步地，所述无氰碱性镀铜电镀液的配方组分包括CuSO4·5H2O25g/L、KOH95g/L、K2CO340g/L以及无氰碱性镀铜添加剂120mL/L。本专利技术具有以下有益效果：所述无氰碱性镀铜电镀液的配方组分包括CuSO4·5H2O25～30g/L、KOH90～100g/L、K2CO330～50g/L以及无氰碱性镀铜添加剂110～130mL/L。本专利技术提供的无氰碱性镀铜电镀液电镀时，既具有玫瑰金色的光泽，又具有轻质、高强等特点，并进一步提高了材料的耐磨性能及耐老化性能，为钛合金材料的装饰开辟了新途径。同时其稳定性高，生产成本较低，也不使用氰化物，可以有效减少环境污染。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镀铜电镀液，它的配方组分包括CuSO4·5H2O25～30g/L、KOH90～100g/L、K2CO330～50g/L以及无氰碱性镀铜添加剂110～130mL/L。其中，所述无氰碱性镀铜添加剂的消耗量为400-800mL/KAH。在本较佳实施例中，所述无氰碱性镀铜电镀液的配方组分包括CuSO4·5H2O25g/L、KOH95g/L、K2CO340g/L以及无氰碱性镀铜添加剂120mL/L。所述无氰碱性镀铜电镀液使用的最佳环境为：所述无氰碱性镀铜电镀液的工作温度为40-60℃。所述无氰碱性镀铜电镀液的工作pH值为9.0-10.5。采用所述无氰碱性镀铜电镀液工作的阴极电流密度为0.5～4A/dm2。所述无氰碱性镀铜电镀液的配制如下：(1)在镀液中加水至总体积的30％，按量加入无氰碱性镀铜添加剂搅拌均匀。(2)按量加入CuSO4·5H2O搅拌均匀。(3)在另一容器中将90～100g/L的KOH用3倍KOH重量的水溶解，冷却到60℃以下后用来调整镀液pH值至7.0～8.0。(4)按量加入K2CO3搅拌均匀。(5)补水至规定体积即可。(6)镀件镀前必须用pH值9.0～11.0NaOH溶液预浸。(7)pH值高时用添加剂调整，pH值低时用30％KOH溶液调整。(8)小电流电解数小时，即可试镀。所述无氰碱性镀铜电镀液的配方如下表所示：附：无氰碱性镀铜添加剂消耗量：400-800mL/KAH。具体的进行电镀时：取厚度为2mm的经布轮抛光成镜面的TC4钛合金片6×10cm作为阴极试片。赫尔槽放在恒温水浴槽(40～60℃)中，以电解铜为阳极，在恒定的电流密度下进行试验。镀片的前处理工艺为：碱液除油→热水漂洗→自来水冲洗→酸洗活化→自来水冲洗→蒸馏水冲洗→钛合金无氰碱铜电镀→自来水冲洗→吹干→性能测试。无氰碱性镀铜中用到的铜盐有：硫酸铜(CuSO4)、碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)、硝酸铜(Cu(NO3)2)、乙酸铜(Cu(CH3COO)2)、氯化铜(CuCl2)等。其中，硫酸铜和碱式碳酸铜较为常见，也容易获得，而硝酸铜、醋酸铜、氯化铜容易带来大量硝酸根离子、乙酸根离子、氯离子对镀液产生影响，如果是在长时间生产后镀液需要维护，可以选择这样的铜盐来补足镀液成分，但电镀开缸则不适宜使用这类盐。碱式碳酸铜是无氰碱铜常用盐，其含有碳酸根可以作为良好电镀电解质成分，但其溶解性较差。钛合金为合金材料，为了使镀层呈现完美的玫瑰金色色泽，同时获得水溶性较好的镀液，本专利技术最终采用CuSO4·5H2O作为主要铜盐。由下表可知：在专利技术中CuSO4·5H2O浓度在25～30g/L范围内对镀层外观色泽达到最佳。CuSO4·5H2O浓度高于40g/L时，配制镀液时出现白色不溶物而镀液稳定性差，同时镀层还容易发生置换和起皮。铜离子浓度低于10g/L时，镀层低区烧焦，表层粗糙，黑色粉末状比较严重。另外，铜离子浓度较低时，整个阴极片上由于析氢严重而出现气泡，电流效率偏低。随着镀液中铜离子浓度升高，析氢减缓，只在近阴极区析氢，远阴极区不析氢，电流效率提高。下表为不同浓度的CuSO4·5H2O对镀层色泽、外观的影响：附：T＝50℃；DK＝2A/dm2；pH＝9.5；t＝3min其次，在镀液中加入导电盐，可以增强镀液的导电性，改善铜沉积质量。无氰碱性镀铜工艺中常用到的导电盐有：碳酸钾(K2CO3)、硫酸钾、碳酸钠和硫酸钠等。其中，钾盐导电性优于钠盐，溶解性也更强；而碳酸根有助于调节镀液的酸碱稳定性，同时与其他金属杂质反应提高镀液的稳定性。因此，本专利技术最终采用碳酸钾(K2CO3)作为导电盐。由下表可知：在本体系中K2CO3浓度在30～50g/L范围内对镀层外观色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无氰碱性镀铜电镀液，其特征在于，它的配方组分包括CuSO4·5H2O 25～30g/L、KOH90～100g/L、K2CO330～50g/L以及无氰碱性镀铜添加剂110～130mL/L。

【技术特征摘要】
1.一种无氰碱性镀铜电镀液，其特征在于，它的配方组分包括CuSO4·5H2O25～30g/L、KOH
90～100g/L、K2CO330～50g/L以及无氰碱性镀铜添加剂110～130mL/L。
2.如权利要求1所述的一种无氰碱性镀铜电镀液，其特征在于：所述无氰碱性镀铜添加剂的
消耗量为400-800mL/KAH。
3.如权利要求1所述的一种无氰碱性镀铜电镀液，其特征在于：所述无氰碱性镀铜电镀液的
工作温度为40-60℃。
4.如权利要求1或3所...

【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