化学镀铝溶液及化学镀铝方法技术

本发明专利技术公开了一种化学镀铝溶液及化学镀铝方法。由含铝的室温熔盐和还原剂组成，每升含铝的室温熔盐中含还原剂为０．０５～２．５ｍｏｌ。待镀件用含ＳｎＣｌ↓［２］溶液浸渍敏化处理后，水洗，再进入含ＰｄＣｌ↓［２］溶液浸渍进行活化处理；或者在含ＳｎＣｌ↓［２］和ＰｄＣｌ↓［２］的混合溶液中浸渍，进行活化处理；再在干燥惰性气氛中，用化学镀铝溶液进行化学镀铝。本发明专利技术可以不通电，只将待镀件与溶液中浸渍，即可使铝在待镀件上析出，实现化学镀铝。本发明专利技术不仅可以在金属基体，也可以在绝缘体的待镀件上得到导电性、导热性优良，轻质的铝。并且，由于不是电镀，可以不必考虑电流分布的均匀性，即使形状复杂的待镀件，或者是粉末，都可以均匀地镀覆。因此本发明专利技术具有很大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种镀铝技术，尤其是涉及一种。 技术背景铝由于和氧的亲和力大，其氧化还原电位比氢低，因此难以在水溶液中进 行电镀。所以一般镀铝用非水溶液，特别是有机溶剂作为电镀液，但是有机溶 剂电镀存在着火、爆炸等危险。为此研究出无燃烧危险的熔融盐镀铝溶液进行镀铝，例如氯化铝-氯化l-甲基-3-乙基咪唑(A1C13-EMIC)室温熔盐、氯化铝-氯化正丁基吡啶(A1C13-BPC)室温熔盐，以及氯化铝-季胺盐(X一， RM戈表含碳1 12的烷基、112是含碳1 12的垸基、X为卤素原子)形成的室温 熔盐。例如，专利文献1 (特开平6-101088号公报)公开了用咪唑卤化物和卣 化铝混合形成的低熔点电镀液，阴极析出A1的电镀方法。专利文献2 (特开平 1-272788号公报)公开了季胺盐和卤化铝混合熔融形成的低熔点电镀液，在阴 极电镀A1的方法。但是，电镀铝只能在金属等具有导电性的物体表面进行，并 且在形状复杂的物体表面进行均匀镀覆也比较困难。另一方面，如非专利文献1 (Richard N. Rhoda， et al., Transactions of the Institute ofMetal Finishing, 82-85， 36(1959))所示，很早以来就有化学镀镍(Ni)， 铜(Cu)，钴(Co)，银(Ag)，白金(Pt)，金(Au)及其合金等方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，可使电力消耗显 著下降，不但对导电性的铜、黄铜、镍、铁等金属基体，也可以对玻璃、塑料、 陶瓷等绝缘体基体，以及这些物体的粉末、纳米碳管等进行化学镀铝，并且复 杂形状的物体、粉末状物体等也能镀覆。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是 一、 一种化学镀铝溶液由含铝的室温熔盐和还原剂组成，每升含铝的室温熔盐中含还原剂为0.05-2.5 mol。所述的含铝的室温熔盐是卤化錄和卤化铝混合熔融制成；两者比例为100 摩尔卤化鐵，卤化铝60 300摩尔。所述的卤化鎗是季胺盐、咪唑盐或吡啶盐。所述的还原剂为氢化锂、二异丁基氢化铝、铝氢化锂、铝氢化钠、硼氢化 锂中的一种或二种以上的混合物。所述的化学镀铝溶液中还可以含有与权利要求3或4不发生反应的有机溶 剂，有机溶剂在化学镀铝液中含量为0~90%体积百分比。所述的有机溶剂为苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。二、 一种化学镀铝溶液的化学镀铝方法待镀件用含SnCl2溶液浸渍敏化处理后，水洗，再进入含PdCl2溶液浸渍进 行活化处理；或者在含SnCl2和PdCl2的混合溶液中浸渍，进行活化处理；再在 干燥惰性气氛中，用化学镀铝溶液进行化学镀铝。本专利技术具有的有益效果是采用本专利技术的化学镀铝溶液，可以不通电，只将待镀件与溶液中浸渍，即 可使铝在待镀件上析出，实现化学镀铝。采用本专利技术的化学镀铝方法，不仅可 以在金属基体，也可以在绝缘体的待镀件上得到导电性、导热性优良，轻质的 铝。并且，由于不是电镀，因此可以不必考虑电流分布的均匀性，即使形状复 杂的待镀件，或者是粉末，都可以均匀地镀覆。因此本专利技术具有很大的实用价 值。具体实施方式本专利技术的化学镀铝溶液，由含铝的室温熔盐和还原剂组成。含铝的室温熔 盐由卤化鎗盐和含铝化合物混合获得，室温下(25°C)为液体。本专利技术所用的 含铝室温熔盐，为卤化鑰和氯化铝混合熔融物，铝也可以通过阳极溶解添加到 溶液中。所述的卤化鐵，有四乙基溴化铵、三甲基乙基氯化铵、三甲基丁基氯化铵、 三丙基丁基氯化铵、三乙基十二垸基溴化铵等季胺盐、三甲基苯铵系、四垸基 铵的二(三氟甲基磺酸酰)亚胺盐、三甲基烃基铵盐等铵系、氯化丁基吡啶、氯化 正丁基吡啶(BPC)等吡啶盐、氯化l-甲基-3-乙基咪唑(EMIC)等咪唑盐、乙 基三丁基溴化磷等磷盐、四氟硼酸l-甲基-3-乙基咪唑(EMIBF4)、 l-乙基-3-甲 基咪唑二 (三氟甲基磺酰亚胺)(EMITFSI)、氟氢化1-乙基-3-甲基咪唑 (EMIF'2，3HF)等芳香族类。其中，季胺盐、咪唑盐、吡啶盐更好。 一般式为 X- (RM戈表含碳1~12的烷基、W是含碳1 12的烷基、X代表卤元 素)的季胺盐、氯化l-甲基-3-丙基咪唑(EMIC)、氯化正丁基吡啶(BPC)在 室温时形成液相的组成范围大，导电率高，因此更好。这些物质由无机离子和 有机离子的组合，或者有机离子的组合获得。此外，氯化物盐与溴化物盐相比 而言，虽然熔点略高，但价格更低廉，因此氯化物盐更合适。卤化铝是A1X3 (X代表卤素原子)，具体为氟化铝(A1F3)、氯化铝(A1C13)、 溴化铝(Affir3)及碘化铝(A1I3)等，其中以AlCb和AlBf3更合适，又以无水 AlCb更好，溶液的熔点更低，价格也更低廉。为使铝在待镀件表面均匀析出，需考虑熔点、导电率、粘度、铝析出的A12C17 一离子浓度等，因此，对100摩尔卤化鐺，卤化铝60 300摩尔为宜，80 250摩 尔更好，最优是200摩尔。还原剂为含Li、 Na、 Al等碱金属和碱土金属的化合物。本专利技术所用的还原 剂为氢化锂(LiH)、 二异丁基氢化铝(DIBAH)、铝氢化锂(LiAlH4)、铝氢化 钠(NaAlHj)、硼氢化锂(LiBH4)中的一种或两种及以上的混合物。其中DIBAH 与LiH、 LiAm4具相同的还原能力且为液体。本专利技术的化学镀铝溶液中，可以添加与含铝室温熔盐及还原剂不反应的有 机溶剂。例如，苯系、甲苯系、二甲苯系等，其中以苯、甲苯、邻二甲苯、间 二甲苯、对二甲苯更好。还原剂可以按如下方法添加室温熔盐中直接加入后混合；与还原剂不发 生反应的苯系、甲苯系等有机溶剂中添加分散后加入室温熔盐；卤化铝和卤化 鎗以摩尔比1:1 0.8:1的范围混合溶解后加入。可以取其中一种，或两种以上方 法组合皆可。还原剂的添加量为每升化学镀液中加入0.05~2.5 mol为好，0.1 1.5 mol更好。添加量过少，则基体全体的镀覆困难，会出现露底的情况。本专利技术的化学镀铝方法，是将待镀件在含PdCl2的溶液中浸渍活化处理后， 在干燥惰性气氛中，用前述化学镀铝液进行化学镀。待镀件只要在含铝室温熔 盐中不分解，无论什么材质、形状都可以。不仅金属，而且玻璃、塑料、陶瓷 等，只要经过活化前处理，浸渍于镀液中，即可得到完全覆盖基体的铝。由于 化学镀铝不通电，因此无论何种状态都不会产生问题。此外，如果活化处理前 对基板进行粗化处理，有利于得到附着性好的铝镀层。活化处理如下方法进行盐酸及去离子水形成的弱酸性水溶液100ml中， 加入溶解PdCl2 0.0025-0.067 g，将经敏化处理的待镀件在该溶液中浸渍1 10分 钟。除此之外，也以用其他的活化处理方法；或者使待镀件吸附具有反应性离 子的活化处理也可以。含PdCl2的溶液，不限于溶有PdCl2的溶液，也可以是含 PdCl2和SnCl2的溶液。惰性气体可以是氦、氖、氩、氪、氙、氡、氮气等，其中以氩和氮气为好。本专利技术的化学镀铝方法，活化处理前，最好将待镀件在含SnCl2溶液中浸渍。例如，将待镀件在含SnCl2溶液中浸渍敏化处理后，水洗，然后在含PdC2溶液 中浸渍活化处理，之后在干燥惰性气氛中，用化学镀铝溶液进行化学镀。由此， 镀覆的表面状态更均匀，铝的析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学镀铝溶液，其特征在于：由含铝的室温熔盐和还原剂组成，每升含铝的室温熔盐中含还原剂为０．０５～２．５ｍｏｌ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：小浦延幸，宇井幸一，凌国平，
申请(专利权)人：凌国平，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]