无氰镀金液及以无氰电镀工艺制成的黄金电铸件制造技术

一种无氰镀金液，其包括金盐、络合剂和多个羟基的有机多元酸。本发明专利技术的无氰镀金液的组分具有协同效应，比现有无氰镀金液优勝。本无氰镀金液的工作温度范围在30

【技术实现步骤摘要】
无氰镀金液及以无氰电镀工艺制成的黄金电铸件


[0001]本专利技术涉及无氰镀金液、无氰镀金工艺及以无氰电镀工艺制成的黄金电铸件。

技术介绍

[0002]黄金是具有高保值性及高观赏性的貴金属。黄金制的物件，尤其是以足金制的物件，例如摆设件及其它装飾物等广受大众歡迎。对熟悉黄金物件制作的本領域技术人員而言，足金是指含金量等于或高于百份之 99.5。消费者亦偶尔称足金为纯金。然而，常见的足金硬度及强度較低，(其維氏硬度大約为 20-40Hv) ， 容易变形。此一物理性质在一定程度上限制了足金制品，尤其空心全足金制品的形状、構形、可塑性、以及体积。
[0003]无氰电镀工艺金可不需使用含氰化物系镀金溶液而可制备高硬度足金。
[0004]专利技术概述本专利技术提供了无氰镀金液，其包括多个羟基的有机多元酸。
[0005]有机多元酸，尤其含有多个羟基的有机多元酸，在水中可电离出多个氢离子，电离后形成多个配位氧原子，与具有空轨道的金离子形成配位键，构成稳定空间几何结构，生成金离子螯合物。此螯合物化学稳定性好，不易水解，能耐较高温度，可优化电镀温度范围。羟基乙叉二磷酸(HEDP)和氨基三亚甲基磷酸（ATMP）均属于有多个羟基的有机多元酸。螯合剂，亦称络合剂，是可提供配位孤电子对的分子、原子或离子的化合物。
[0006]所述有机多元酸可为有机磷酸。
[0007]所述有机多元酸可包括氨基三亚甲基磷酸和/或羟基乙叉二磷酸。
[0008]所述有机磷酸可包括15-80g/L氨基三亚甲基磷酸和/或10-80g/L羟基乙叉二磷酸。
[0009]本专利技术的无氰镀金液在进行电镀时还包括金盐和络合剂。
[0010]金盐提供电镀液中金离子的来源，可以是亚硫酸金盐。
[0011]络合剂可包括第一络合剂和/或第二络合剂，主要作用是络合金离子。
[0012]第一络合剂可以包括亚硫酸盐，包括钠盐、钾盐和/或铵盐，作为主络合剂。
[0013]所述络合剂可包括亚硫酸钠，例如30-160g/L亚硫酸钠。
[0014]第二络合剂可以包括有机胺类或胺盐。有机胺类物质如：乙二胺、丁二胺、丙二胺，易溶于水，毒害性较小，其在镀液中主要作用为螯合金离子—能稳定固定镀液中游离金离子，其分子链较小失效后易分解为短链有机物，对镀液的比重影响较小，利于后期结晶除杂等操作。乙二胺、丙二胺、丁二胺中择其一或择其二均可改善镀层性质，增加光泽，防止针孔形成。所述络合剂可包括1-15g/L乙二胺、丁二胺、和/或丙二胺有机胺类物质如乙二胺、丙二胺、丁二胺等易挥发。
[0015]在电镀液可加入甘油以控制镀液中挥发组分带来的影响。甘氨酸在镀液中可以与易挥发有机胺类协同作用，起光亮、均化作用。与此同时，它还可与无机磷酸盐一样，缓冲镀液的pH，控制在预定范围内。
[0016]本无氰镀金液可包括加硬剂以制备高硬度足金。
[0017]加硬剂可以包括糖精、酒石酸锑钾、三乙烯四胺和/或丁炔二醇的配合。三乙烯四胺和丁炔二醇含不饱和碳键，可以实现加硬。
[0018]加硬剂的组合可以是：糖精+三乙烯四胺+酒石酸锑钾的组合、糖精+丁炔二醇+酒石酸锑钾、酒石酸锑钾、糖精+三乙烯四胺的组合、丁炔二醇+酒石酸锑钾。
[0019]所述无氰镀金液可包括 4g/L的丁炔二醇。
[0020]所述无氰镀金液可包括2g/L的糖精。
[0021]所述无氰镀金液可包括5-40g/L的无机磷酸盐缓冲剂。所述无机磷酸盐缓冲剂可包括质量比例为0.5-5的磷酸二氢钠与磷酸氢二钠。
[0022]所述无氰镀金液可包括用来调节pH的氢氧化钠、氢氧化钾和/或硫酸，例如200-250g/L的氢氧化钠、氢氧化钾和/或1-5%的硫酸。本无氰镀金液可包括制备镀层镜面的添加剂。制备镀层镜面的添加剂可包括有机磷酸作为主要镜面添加剂。
[0023]本无氰镀金液可包括用以缓冲因为金被电出而引起pH值波动的pH缓冲剂。本无氰镀金液的pH缓冲剂可包括无机磷酸盐。该pH缓冲剂可设定缓冲范围为pH 5.5-8.5。无机磷酸盐缓冲剂可包括磷酸二氢钠与磷酸氢二钠。磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的质量比例可为0.5-5。
[0024]本无氰镀金液可包括镀液中间体以控制和稳定镀液的pH值在预定范围内。镀液中间体可包括氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸的一种或者多种，用于调节镀金液的pH值，使之在7.2-8.7，包括7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2，8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 或以选择前述任何数值组成的任何pH范围内 。在此pH范围内进行电镀，各个组分稳定，使其能发挥加硬、表面平整光亮的电镀效果。同时可降低校正pH计频次，且对pH计精密度要求低；在一定程度降低成本及实际操作难度。
[0025]调节镀金液pH值的硫酸浓度可在1%至5%之间。
[0026]本专利技术的无氰镀金液的组分具有协同效应，比现有无氰镀金液优勝。
[0027]本无氰镀金液的工作温度范围在30-70℃之间(包括30℃, 35℃, 40℃, 45℃, 50℃, 55℃, 60℃, 65℃, 70℃, 或以选择前述任何数值组成的任何温度范围内)，pH值在7.2-8.7之间，而电流密度范围在0.05-0.55ASD之间。
[0028]本电镀液在制备过程中不会产生易爆的雷酸金，对环境友好、安全。
[0029]电镀液组分的含量范围可以是：7-18g/L金、30-160g/L亚硫酸钠、0-2g/L糖精、0-4g/L丁炔二醇、1-15g/L丁二胺、1-15g/L乙二胺、1-15g/L甘氨酸、15-80g/L羟基乙叉二磷酸、10-80g/L氨基三亚甲基磷酸、0-2g/L三乙烯四胺、25g-40g/L无机磷酸盐、0-2g/L酒石酸锑钾、0-20g/L甘油。
[0030]专利技术描述基础液用以制作电铸黄金的镀金液含有黄金(Au)离子。镀金液可以含有黄金(Au)离子的基础液制作。电镀液可以亚硫酸金钠为基础进行配置。基础液可以高纯度的黄金碎片加入王水制作。
[0031]例如，将重量为60g的99.99%黄金碎片和分析纯的王水(硝酸和盐酸的混合液)加入反应釜中进行反应。待黄金与王水完全反应后，滴加少量盐酸，直至反应釜中无有色气体逸出，得到溶液(a)。将溶液(a)静置冷却至室温(例如，25
°
C）后，加入纯水搅拌均匀，并添加
氢氧化钠溶液(例如，100g/L），直至完全反应，得到溶液(a1）。将溶液(a1）静置冷却至室温后得到氢氧化金乳浊液(b)。将乳浊液(b)静置，沉淀分层后得到氢氧化金沉淀(c)。加入足量的纯水(例如，300mL)清洗该固体沉淀(c)，清洗结束后，加入分析纯的无水亚硫酸钠粉末(例如，150g)，恒温搅拌(例如，1小时)后加入稀硫酸(例如，2%的稀硫酸)， PH调节为8.5-9.5，继续恒温反应(例如，经过6小时的恒温反应)，固体悬浊物变澄清，得到澄清透明和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氰镀金液，其包括含有多个羟基的有机多元酸。2.根据权利要求1所述的无氰镀金液 ，所述有机多元酸是作为镀层镜面的添加剂的有机多元磷酸，其包括氨基三亚甲基磷酸和/或羟基乙叉二磷酸。3.根据权利要求1或2所述的无氰镀金液 ，还包括络合剂，用于络合金离子，所述络合剂包括亚硫酸钠。4.根据权利要求3所述的无氰镀金液 ，所述络合剂还包括溶于水的有机胺类作为第二络合剂。5.根据权利要求3所述的无氰镀金液 ，所述络合剂包括乙二胺、丁二胺、和/或丙二胺。6.根据前述权利要求任一项所述的无氰镀金液，还包括酒石酸锑钾作为 加硬剂，用于调节黄金制品的维氏硬度。7.根据权利要求6所述的无氰镀金液 ，加硬剂还包括三乙烯四胺和/或丁炔二醇。8.根据权利要求1 所述的无氰镀金液 ，还包括加硬剂，加硬剂包括糖精和三乙烯四胺、和/或糖精和丁炔二醇。9.根据权利要求1所述的无氰镀金液 ，还包括加硬剂，所述加硬剂包括酒石酸锑钾、糖精和三乙烯四胺、糖精和丁炔二醇三选一或三选二。10.根据权利要求1所述的无氰镀金液，还包括丁二胺和甘氨酸或三乙烯四胺，丁二胺与甘氨酸或三乙烯四胺的质量比例为0.1-2。11.根据前述权利要求任一项所述的无氰镀金液 ，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：林倩倩，周庆华，李竹，
申请(专利权)人：周大福珠宝文化产业园武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：