用于生长金属镍盘的化学电铸溶液及其制备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液及其制备，属于电铸工艺技术领域。其配方包括氨基磺酸镍30~50份，硼酸3~7份，湿润剂1份和去离子纯水100~120份，充分混合，pH值保持在3.8~4.2，正负极加直流电流50~120A、电压15~20V。本发明专利技术制备所得的产品误差范围小于±10mm，所得镍盘硬度为180‑200维氏硬度，其应力低，不会变形；镍离子结构完美，没有小孔缺陷和小球凸起。

Chemical electroforming solution for the growth of metal nickel plate and its preparation

【技术实现步骤摘要】
用于生长金属镍盘的化学电铸溶液及其制备
本专利技术涉及一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液及其制备，属于电铸工艺

技术介绍
现有技术中，光盘的生产过程需要使用到金属镍质母盘，电铸工艺是形成金属镍母盘的主要过程，而整个过程都是在电铸溶液中完成的，电铸溶液的各项物质含量直接决定着金属母盘的质量。在电铸过程中所有的阴离子都会向阳极运动，同时所有的阳离子都会向阴极运动，这会引起不希望发生的副反应和沉淀物，而正确的配制电铸溶液能减少副反应影响。为达到工艺参数的要求，有效的配方至关重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种金属镍母盘生长的电铸溶液及其应用，其通过电场、电流和时间的调节可以控制镍盘的厚度。按照本专利技术提供的技术方案，一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液，配方比例按重量份计如下：氨基磺酸镍30~50份，硼酸3~7份，湿润剂1份和去离子纯水100~120份，充分混合，pH值保持在3.8~4.2，正负极加直流电流50~120A、电压15~20V。所述湿润剂为镀镍调整剂。所述用于生长金属镍盘的化学电铸溶液的制备，步骤如下：首先将氨基磺酸镍30~50份加入到去离子纯水100~120中，然后将溶液升温至45~65℃，加入硼酸3~7份和湿润剂1份，充分混合后调节pH值为3.8~4.2，得到生长金属镍盘的化学电铸溶液。将镍球放置在阳极，开启直流电源后，阳极的硫化镍球被氧化产生镍离子并向阴极运动，形成生长金属镍盘的化学电铸环境。这个温度溶液对硼酸的溶解度与低温时有明显的差别，远高于低温时对硼酸的溶解，我们的要求是在工作温度下，硼酸接近饱和。在电铸过程中会伴随发生一些不期望的化学反应，水也是影响化学反应的一个因素，因为所有的阴离子都会向阳极运动，所有的阳离子会向阴极运动，引起不希望发生的副反应和沉积物，所以要使用去离子纯水。整个电铸溶液为酸性，目标产品为直径为17cm的金属母盘，为增加应力和强化溶液酸性，我们使用硼酸作为添加剂。镍金属在阴极的沉积量遵照法拉第定律，可以用镍的电化当量来计算，沉积1.095克的镍需要消耗1安培小时的电流，根据需要沉积镍盘的大小、厚度来设定工作电流大小、电压大小和工作时间。氨基磺酸镍：氨基磺酸镍是优良的电铸主盐，内应力低，电铸速度快，无污染，通常镍离子浓度越高，溶液的导电性越强，当工作电流一定时可工作于较低的阴阳极电压，当浓度增加到规定范围的上限后导电性趋向饱和，同时镍离子的浓度较高时镍盘内应力可达最低值。一般氨基磺酸镍的浓度在300~450g/L；硼酸：硼酸起到缓冲溶液酸碱度的作用。它并不积极的参加电化学反应，但它有助于维持溶液酸碱度的稳定，极少量的硼酸还可以保持阴极的高速沉淀。如果电铸溶液不添加硼酸，在镍沉积表面区域容易形成一个高pH值的薄层，这个薄层含镍的氢氧化物，薄层增加阴阳极的电压，严重时甚至会烧坏已沉积的镍层。硼酸浓度需保持在30~70g/L；湿润剂：防止镍盘背部产生针孔，适量添加湿润剂，但此类添加剂都是有机化合物，会产生应力，增加污染，尽量少用；pH值：电铸溶液的pH值保持在3.8~4.2，在此范围内电铸的质量比较稳定，适中的PH值可以避免差生坑或针孔，通过加入去离子纯水或氨基磺酸来调节PH值；温度：电铸溶液的温度在45~65℃之间，一般电铸溶液的温度会设置的稍微偏高，这样可使溶液中离子的动能增加，从而使溶液的导电率增加，降低给定工作电流下的阴阳极电压。本专利技术的有益效果：本专利技术制备所得的产品误差范围小于±10mm，所得镍盘硬度为180-200维氏硬度，其应力低，不会变形；镍离子结构完美，没有小孔缺陷和小球凸起。具体实施方式以下实施例中所述氨基磺酸镍为美国DisChem公司生产，CAS号13770-89-3；硼酸为AR级，纯度99%以上；湿润剂为麦德美科技（苏州）有限公司生产的镀镍调整剂。实施例1一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液，配方比例按重量份计如下：氨基磺酸镍30份，硼酸3份，湿润剂1份，去离子纯水100份充分混合，pH值保持在3.8，正负极加直流电流50A、电压15V。所述用于生长金属镍盘的化学电铸溶液的制备，步骤如下：首先将氨基磺酸镍加入到去离子纯水中，然后将溶液升温至45℃，加入硼酸和湿润剂，充分混合后调剂pH值为3.8，得到生长金属镍盘的化学电铸溶液。实施例2一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液，配方比例按重量份计如下：氨基磺酸镍50份，硼酸7份，湿润剂1份，去离子纯水120份充分混合，pH值保持在4.2，正负极加直流电流120A、电压20V。所述用于生长金属镍盘的化学电铸溶液的制备，步骤如下：首先将氨基磺酸镍加入到去离子纯水中，然后将溶液升温至65℃，加入硼酸和湿润剂，充分混合后调剂pH值为4.2，得到生长金属镍盘的化学电铸溶液。实施例3一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液，配方比例按重量份计如下：氨基磺酸镍40份，硼酸5份，湿润剂1份，去离子纯水110份充分混合，pH值保持在4，正负极加直流电流70A、电压18V。所述用于生长金属镍盘的化学电铸溶液的制备，步骤如下：首先将氨基磺酸镍加入到去离子纯水中，然后将溶液升温至55℃，加入硼酸和湿润剂，充分混合后调剂pH值为4，得到生长金属镍盘的化学电铸溶液。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液，其特征是配方比例按重量份计如下：氨基磺酸镍30~50份，硼酸3~7份，湿润剂1份和去离子纯水100~120份；充分混合，pH值保持在3.8~4.2，正负极加直流电流50~120A、电压15~20V。

【技术特征摘要】
1.一种用于生长金属镍盘的化学电铸溶液，其特征是配方比例按重量份计如下：氨基磺酸镍30~50份，硼酸3~7份，湿润剂1份和去离子纯水100~120份；充分混合，pH值保持在3.8~4.2，正负极加直流电流50~120A、电压15~20V。2.如权利要求1所述用于生长金属镍盘的化学电铸溶液，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张科，顾钱，包丽群，华丽星，
申请(专利权)人：江苏新广联科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32