一种三价铬电镀溶液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种三价铬电镀溶液及其制备方法，每升所述三价铬电镀溶液的组成为：主盐20～50g/L、导电盐130～200g/L、缓冲剂40～60g/L、络合剂25～50g/L、稳定剂0.05～0.2g/L、除杂剂0.05～0.2g/L、湿润剂0.01～0.03g/L；其中，所述除杂剂由3‑氨基‑2‑羟基‑5‑硝基苯磺酸水合物与3‑肉桂酰基卓酚酮按质量比0.5～1：1组成；所述稳定剂由硫酸氢钠与氨基葡萄糖按质量比0.8～1.2：1组成。所述三价铬电镀溶液的稳定性好，在黄铜工件上所制得的镀层厚度可达67μm。

A trivalent chromium electroplating solution and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种三价铬电镀溶液及其制备方法
本专利技术涉及电镀
，特别是涉及一种三价铬电镀溶液及其制备方法。
技术介绍
目前，在电镀行业中，镀铬占据着极大的市场份额。镀铬层不仅具有硬度高、耐磨性强等性能特点，还具有一定的装饰性能，可作为功能性与装饰性兼并的镀层，其在机械制造业、家庭卫厨业和五金工业等行业得到广泛应用。镀铬工艺可分为六价铬电镀和三价铬电镀。三价铬电镀溶液的毒性较低，仅为六价铬电镀溶液的百分之一，改善了镀铬工艺的安全性问题。其中，三价铬电镀溶液体系可分为氯化物体系和硫酸盐体系。氯化物体系在大电流密度的情况下，会产生有大量的氯气并析出，析出的氯气会对环境造成较大的污染，而且，氯化物体系中的氯离子容易腐蚀电镀设备，影响电镀设备的使用寿命。硫酸盐体系不会产生污染环境的有毒气体，更加环保。但是，现有的硫酸盐体系往往存在电镀液不稳定、镀层较薄等问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种三价铬电镀溶液，所述三价铬电镀溶液的稳定性好，所制得的镀层厚度满足镀硬铬要求。本专利技术还提供一种三价铬电镀溶液的制备方法。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种三价铬电镀溶液，每升所述三价铬电镀溶液的组成为：其中，除杂剂由3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物与3-肉桂酰基卓酚酮按质量比0.5～1：1组成；所述稳定剂由硫酸氢钠与氨基葡萄糖按质量比0.8～1.2：1组成。本专利技术采用上述质量比的硫酸氢钠和氨基葡萄糖作为所述三价铬电镀溶液的稳定剂；其中，所述硫酸氢钠、氨基葡萄糖、具有还原性和水溶性，二者协同作用，能有效抑制电镀液中的六价铬离子的产生，提高电镀液的稳定性，所述除杂剂3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物和3-肉桂酰基卓酚酮在上述质量比下协同作用能对电镀溶液的杂质金属离子起到很好的络合作用，有效避免杂质金属离子对电镀液破坏，降低电镀液对杂质金属离子的敏感度，提高电镀的稳定性。此外，本专利技术中硫酸氢钠、3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物和3-肉桂酰基卓酚酮显酸性，在电镀过程中，能调节所述三价铬电镀溶液的pH值，使电镀溶液中的pH值保持在设定的酸性范围，进一步提高电镀的稳定性。优选地，所述除杂剂由3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物与3-肉桂酰基卓酚酮按质量比0.78：1组成。优选地，所述稳定剂由硫酸氢钠与氨基葡萄糖按质量比1：1组成。优选地，所述主盐为六水合硫酸铬、碱式硫酸铬中的一种或多种。其中，所述主盐能持续、有效地补充电镀液所消耗的铬离子。优选地，所述导电盐为硫酸钠、硫酸铵、硫酸铝钾中的一种或多种。其中，所述硫酸铝钾在电镀液中不仅能确保电镀液的导电性能，其产生的铝离子还可提高镀层的光亮度。优选地，所述缓冲剂为硼酸、氨基乙酸、柠檬酸钠、硫酸铝中的一种或多种。进一步优选地，所述缓冲剂由硫酸铝和硼酸按质量比0.05～0.2：1组成。优选地，所述络合剂为甲酸、乙酸、草酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、羟基乙酸中的一种或多种。所述络合剂优选为甲酸、草酸、柠檬酸、羟基乙酸中的一种或多种。优选地，所述湿润剂为烷基硫酸盐或烷基磺酸盐。所述湿润剂优选为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。本专利技术还公开了一种三价铬电镀溶液的制备方法，包括如下步骤：S1将槽体用体积比为1％的硫酸溶液浸泡，再往槽体中注水，加热至60℃；S2在槽体中加入主盐和络合剂，搅拌并保温1～2h，再将缓冲剂、导电剂、稳定剂依次加入槽体中，搅拌均匀；S3将湿润剂和光亮剂加入槽体中，边搅拌边加水，得到均匀的混合溶液；S4将步骤S3所述的混合溶液的pH值至2.5～4.0，即得所述三价铬电镀溶液。与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点：本专利技术采用质量比为0.8～1.2：1的硫酸氢钠和氨基葡萄糖作为稳定剂，二者协同作用，能有效抑制电镀液中的六价铬离子的产生，提高电镀液的稳定性；本专利技术还采用质量比为0.5～1：1的3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物和3-肉桂酰基卓酚酮作为除杂剂，二者协同作用能对电镀溶液的杂质金属离子起到很好的络合作用，有效避免杂质金属离子对电镀液破坏，降低电镀液对杂质金属离子的敏感度，提高电镀的稳定性，所制得的镀层在黄铜工件上的镀层厚度可达67μm。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例所述三价铬电镀溶液组成为：主盐为30g/L六水合硫酸铬、10g/L碱式硫酸铬；导电盐为120g/L硫酸钠、30g/L硫酸铵；缓冲剂为5g/L硫酸铝和45g/L硼酸；络合剂为30g/L甲酸、10g/L羟基乙酸；稳定剂为0.05g/L硫酸氢钠和0.05g/L氨基葡萄糖；除杂剂为0.044g/L3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物和0.056g/L3-肉桂酰基卓酚酮；润湿剂为0.02g/L十二烷基苯磺酸钠。本实施例所述三价铬电镀溶液的制备方法为：S1将槽体用体积比为1％的硫酸溶液浸泡，再往槽体中注水，加热至60℃；S2在槽体中加入主盐和络合剂，搅拌并保温1～2h，再将缓冲剂、导电剂、稳定剂依次加入槽体中，搅拌均匀；S3将湿润剂和光亮剂加入槽体中，边搅拌边加水，得到均匀的混合溶液；S4将步骤S3所述的混合溶液的pH值为2.5，即得所述三价铬电镀溶液。实施例2本实施例所述三价铬电镀溶液组成为：主盐为30g/L六水合硫酸铬、20g/L碱式硫酸铬；导电盐为100g/L硫酸钠、50g/L硫酸铵、50g/L硫酸铝钾；缓冲剂为10g/L硫酸铝、50g/L硼酸；络合剂为25g/L甲酸、20g/L柠檬酸；稳定剂为0.03g/L硫酸氢钠和0.03g/L氨基葡萄糖；除杂剂为0.025g/L3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物和0.025g/L3-肉桂酰基卓酚酮；润湿剂为0.03g/L十二烷基苯磺酸钠。本实施例所述三价铬电镀溶液的制备方法与实施例1基本相同，其区别在于，S3所述的混合溶液的pH值为2.5。实施例3本实施例所述三价铬电镀溶液组成为：主盐为15g/L六水合硫酸铬、20g/L碱式硫酸铬；导电盐为180g/L硫酸钠；缓冲剂为15g/L氨基乙酸、35g/L硼酸；络合剂为30g/L甲酸、20g/L柠檬酸；稳定剂为0.071g/L硫酸氢钠和0.089g/L氨基葡萄糖；除杂剂为0.08g/L3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物和0.08g/L3-肉桂酰基卓酚酮；润湿剂为0.02g/L十二烷基苯磺酸钠。本实施例所述三价铬电镀溶液的制备方法与实施例1基本相同，其区别在于，S3所述的混合溶液的pH值为3.0。实施例4本实施例所述三价铬电镀溶液组成为：主盐为20g/L六水合硫酸铬；导电盐为180g/L硫酸钠；缓冲剂为130g/L硫酸铝钾；络合剂为15g/L草酸、10g/L羟基乙酸；稳定剂为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三价铬电镀溶液，其特征在于，每升所述三价铬电镀溶液的组成为：/n

【技术特征摘要】
1.一种三价铬电镀溶液，其特征在于，每升所述三价铬电镀溶液的组成为：



其中，所述除杂剂由3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物与3-肉桂酰基卓酚酮按质量比0.5～1：1组成；所述稳定剂由硫酸氢钠与氨基葡萄糖按质量比0.8～1.2：1组成。


2.根据权利要求1所述的三价铬电镀溶液，其特征在于，所述除杂剂由3-氨基-2-羟基-5-硝基苯磺酸水合物与3-肉桂酰基卓酚酮按质量比0.78：1组成。


3.根据权利要求1所述的三价铬电镀溶液，其特征在于，所述稳定剂由硫酸氢钠与氨基葡萄糖按质量比1：1组成。


4.根据权利要求1所述的三价铬电镀溶液，其特征在于，所述主盐为六水合硫酸铬、碱式硫酸铬中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的三价铬电镀溶液，其特征在于，所述导电盐为硫酸钠、硫酸铵、硫酸铝钾中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的三价铬电镀溶液，其特征在于，所述缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：田志斌，詹益腾，邓正平，孟祥举，
申请(专利权)人：广州三孚新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44