一种铂电沉积液及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种铂电沉积液，它能形成如丝绒般具光泽颗粒表面的铂沉积。这在珠宝制造中特别有用。通过将其表面粗糙度与平滑的亮光铂沉积进行比较，可以说明其丝绒效果。

A platinum electrodeposition fluid and its application

【技术实现步骤摘要】
一种铂电沉积液及其用途
本专利技术涉及电沉积领域，尤其是铂电沉积。
技术介绍
本专利技术涉及一种铂电沉积液(适用于电镀和电铸)，其为铂沉积提供一种有魅力的具光泽颗粒表面，类似于丝绒般的织构。这种前所未有的铂电沉积表面效应与传统的亮光铂或哑光铂电沉积不同。术语“丝绒铂电沉积”在本说明书中用于代表本专利技术。本专利技术提供了一种将铂电沉积用于装饰用途的的新应用。铂电镀和电铸已广泛用于制造装饰品和珠宝首饰制品，不仅是因为铂的光泽和美学吸引力，也因为其高的化学惰性。目前可用的铂电沉积液产生亮光或哑光铂沉积。例如，在美国专利号5,549,738和5,620,583公开了提供光亮表面的铂电沉积液。在一个非常早期的美国专利号1,906,178中公开了通过调节沉积液的pH值从而获得哑光铂电沉积物。然而，“丝绒铂电沉积”却从未被报道。相反，亮光金电沉积和丝绒金电沉积在珠宝行业中是众所周知的。后者通常用于制造空心的雕像般装饰物。此外，亮光和丝绒银电沉积也是可商购的。用于丝绒铂电沉积的技术从未被实现，因此需要开发这种技术来满足任何有这种需要的情况，例如珠宝行业。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铂电沉积液，其提供一种独特的铂沉积，所述铂沉积具有高纯度并呈具光泽的颗粒状，使得该表面具有吸引人的丝绒般效果。丝绒铂电沉积的颗粒结构与亮光和哑光铂沉积形成鲜明的对比。丝绒铂的表面形态是通过3D光学表面轮廓术和SEM表征。其表面粗糙度，Sa，最高达致亮光铂沉积的25倍。这种理想的颗粒特征有利于制造珠宝首饰。本专利技术的丝绒铂电沉积液也可用于以装饰为目的之外的应用中。附图说明图1是丝绒铂电沉积放大40倍的3D表面轮廓，显示Sa为0.737微米。图2是亮光铂电沉积放大40倍的3D表面轮廓，显示Sa为0.029微米。图3是放大1000倍的SEM图像，显示丝绒铂电沉积的颗粒特征。图4是放大1000倍的SEM图像，显示亮光铂电沉积的表面形态。具体实施方式以下术语将用于描述本专利技术。除在本处赋予特定定义的情况外，用于描述本专利技术的术语应给予它们如本领域普通技术人员所理解的共同含义。本文中使用的术语SEM是扫描电子显微镜。本文中使用的术语Sa是表面算术平均高度。本文中使用的术语DC是直流电。本文中使用的术语PEG是聚乙二醇。在一个实施例中，本专利技术提供一种铂电沉积液。在另一个实施例中，所述铂电沉积液所产生的铂表面，其表面算术平均高度大于0.4微米。在另一个实施方案中，所述铂电沉积液产生丝绒铂表面。在一个实施例中，本专利技术的铂电沉积液包含一种铂盐。在另一个实施例中，所述铂盐是选自六溴铂(IV)酸盐、六氯铂(IV)酸盐、六羟基铂(IV)酸盐、六硫氰铂(IV)酸盐组成的任何一种碱金属盐。在另一个的实施例中，铂金属的浓度范围为2至40克/升。在另一个实施例中，铂金属的浓度范围为18至25克/升。在一个实施例中，铂盐的碱金属阳离子是钠或钾。在一个实施方案中，铂盐的阴离子选自六氯铂(IV)酸盐、六羟基铂(IV)酸盐或其组合。这些铂盐也可以通过混合上述铂化合物的二氢化合物和碱性溶液来制备。在一个实施例中，沉积液的成份包含一种碱金属氢氧化物。在另一个实施例中，所述碱金属氢氧化物包含氢氧化钠或氢氧化钾。在另一个实施例中，所述碱金属氢氧化物的浓度为1至80克/升、15至25克/升或15至20克/升。在一个实施例中，一种或多种导电盐也可包含在沉积液的成份中。例子包括但不限于碱金属的溴化物、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐和磷酸二氢盐。导电盐也可以是有机物，例如碱金属的甲酸盐、乙酸盐、丙二酸盐、酒石酸盐、乳酸盐、草酸盐、丙酮酸盐、甘油酸盐、谷氨酸盐、水杨酸盐或柠檬酸盐。导电盐加入的总量为2至100克/升。在一个实施例中，电沉积液也可包含流平剂、光亮剂、表面活性剂或其他类似的添加剂。在一个实施例中，沉积液的成份包含糖精或糖精钠盐。在另一个实施例中，糖精或糖精钠盐的浓度范围为0.001至10克/升。在一个实施例中，沉积液的成份包含3,3'-二硫代双-1-丙磺酸或3,3'-二硫代双-1-丙磺酸二钠盐。在另一个实施例中，3,3'-二硫代双-1-丙磺酸或3,3'-二硫代双-1-丙磺酸二钠盐的浓度范围为0.0001至10克/升。在一个实施例中，沉积液的成份包含磺酸基团取代且具有2至4个稠合苯环的多环芳烃及其碱金属盐。在另一个实施例中，磺酸基团取代且具有2至4个稠合苯环的多环芳烃是式(1)的化合物或其碱金属盐:Ar-(SO3H)n其中Ar代表任何一个具有2至4个稠合苯环的多环芳烃；n是至少1。在另一个实施例中，Ar是萘且n为3。例子包括但不限于萘-1,3,6-三磺酸和萘-1,3,6-三磺酸三钠盐。在另一个实施例中，萘-1,3,6-三磺酸或萘-1,3,6-三磺酸三钠盐的浓度范围为0.0001至10克/升。在一个实施例中，沉积液的成份包含式(2)的铂(IV)络合物作为添加剂:其中M是任何碱金属；x是1、2或3；y为0、2或4。在另一个实施方案中，M为钾；x是2且y为2。例子包括但不限于反式二羟基双(乙二酸)铂(IV)酸钾，即K2[trans-Pt(C2O4)2(OH)2]。在另一个实施方案中，K2[trans-Pt(C2O4)2(OH)2]的浓度范围为0.0001至1克/升。在一个实施例中，沉积液的成份包含聚乙二醇(PEG)。在另一个实施例中，PEG的平均分子量为300至100,000(即PEG300至PEG100,000)。在另一个实施例中，PEG的浓度是0.001至5克/升。在一个实施例中，沉积液的成份包含浓度为0.001至10克/升的糖精或糖精钠盐的组合，以及浓度为0.0001至10克/升的3,3'-二硫代双-1-丙磺酸或3,3'-二硫代双丙磺酸二钠盐。液亦包含浓度为0.0001至1克/升的K2[trans-Pt(C2O4)2(OH)2]，以及浓度为0.001至5克/升的PEG，所述PEG选自PEG300至PEG100,000。在一个实施例中，沉积液的成份包含浓度为0.001至10克/升糖精或糖精钠盐的组合，以及浓度为0.0001至10克/升的3,3'-二硫代双-1-丙磺酸或3,3'-二硫代双-1-丙磺酸二钠盐。液亦包含浓度为0.0001至1克/升的K2[trans-Pt(C2O4)2(OH)2]，浓度为0.0001至10克/升的萘-1,3,6-三磺酸或萘-1,3,6-三磺酸三钠盐，以及浓度为0.001至5克/升的PEG，所述PEG选自PEG300至PEG100,000。在一个实施例中，电沉积液是在60至95℃的温度范围内操作。在另一个实施例中，温度范围是90至95℃。在一个实施例中，电沉积液的电流密度可以至少为0.5安培/每平方分米，但不超过6安培/每平方分米。在另一个实施例中，沉积液的电流密度为2至3安培/每平方分米。可以应用简单的直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在基底上沉积一层铂的铂电沉积液，所述沉积液包括一种水溶液，所述水溶液包括：/na.一种或多种铂源；/nb.一种或多种碱金属氢氧化物；/nc.一种或多种导电盐；/nd.糖精或糖精钠盐；/ne.平均分子量为300至100,000的聚乙二醇；/nf.化学式为M

【技术特征摘要】
20190905 US 16/562,4311.一种用于在基底上沉积一层铂的铂电沉积液，所述沉积液包括一种水溶液，所述水溶液包括：
a.一种或多种铂源；
b.一种或多种碱金属氢氧化物；
c.一种或多种导电盐；
d.糖精或糖精钠盐；
e.平均分子量为300至100,000的聚乙二醇；
f.化学式为M2[Pt(C2O4)2(OH)2]的铂(IV)络合物，其中M代表任何一种碱金属；以及
g.一种或多种添加剂，所述一种或多种添加剂选自3,3'-二硫代双-1-丙磺酸、3,3'-二硫代双-1-丙磺酸二钠盐或具有至少两个稠合苯环的磺酸基团取代多环芳烃或其碱金属盐。


2.根据权利要求1的铂电沉积液，所述3,3'-二硫代双-1-丙磺酸或3,3'-二硫代双-1-丙磺酸二钠盐的浓度为0.0001–10克/升。


3.根据权利要求1的铂电沉积液，所述磺酸基团取代多环芳烃包括式(1)：
Ar-(SO3H)n(1)
其中Ar代表任何一个具有至少两个稠合苯环的多环芳烃；和n至少为1。


4.根据权利要求1的铂电沉积液，所述磺酸基团取代多环芳烃包括萘-1,3,6-三磺酸或萘-1,3,6-三磺酸三钠盐。


5.根据权利要求1的铂电沉积液，所述磺酸基团取代多环芳烃包括最多四个稠合苯环。


6.根据权利要求1的铂电沉积液，所述磺酸基团取代多环芳烃或其碱金属盐的浓度为0.0001至10克/升。


7.根据权利要求1的铂电沉积液，所述式M2[Pt(C2O4)2(OH)2]的铂(IV)络合物包括K2[trans-Pt(C2O4)2(OH)2]。


8.根据权利要求1的铂电沉积液，所述式M2[Pt(C2O4)2(OH)2]的铂(IV)络合物中的M是钾。


9.根据权利要求1的铂电沉积液，所述式M2[Pt(C2O4)x(OH)y]的铂(IV)络合物浓度为0.0001至1克/升。


10.根据权利要求1的铂电沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟基，麦淑君，汤咏庄，
申请(专利权)人：周生生珠宝金行有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81