一種焦磷酸鹽體系鍍黃銅錫合金鍍液及電鍍工藝的製作方法

2023-04-26 03:01:21 4

一種焦磷酸鹽體系鍍黃銅錫合金鍍液及電鍍工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液及電鍍工藝，其特徵在於，它的配方組分包括焦磷酸鹽240g/L-300g/L、銅鹽20-26g/L、錫鹽1.4-2.0g/L、添加劑0.8-1.2mL/L。本發明的鍍液穩定性高，工作電流密度線性範圍寬，鍍層結晶細緻緊密，結合力良好。
【專利說明】一種焦磷酸鹽體系鍍黃銅錫合金鍍液及電鍍工藝

【技術領域】
[0001]本發明涉及鹼性電鍍黃銅錫【技術領域】，更具體的是涉及一種焦磷酸鹽體系電鍍黃銅錫合金鍍液及電鍍工藝。

【背景技術】
[0002]電鍍銅錫合金的傳統工藝為氰化物體系或者採用鹼式碳酸銅體系。電鍍銅錫合金常採用高氰、低氰和無氰鍍液。氰化物電鍍銅錫合金工藝比較成熟，鍍液分散能力好，鍍層成分和色澤容易控制，但毒性大，汙染嚴重。隨著我國對清潔生產的要求，對無氰銅錫合金電鍍工藝的研宄越來越受到人們的關注。最常用的是用焦磷酸鹽-錫酸鹽體系取代有毒的氰化物，該鍍液穩定性很好，溶液呈弱鹼性。但它也有一定缺點，如鍍液容易老化，電流密度範圍較窄，鍍液中二價錫易氧化成四價錫等問題。從上世紀70年代至今，在國內外電鍍行業工作者的努力下，已經發現了多種溶液體系的銅錫合金電鍍工藝。其中焦磷酸體系因其鍍液成分簡單，容易維護、鍍層性能優良等優點被廣泛應用到電鍍銅錫合金工藝中。但與氰化物電鍍相比，無氰電鍍銅錫合金鍍液還是具有溶液體系絡合不夠強，結晶不夠細緻等缺點。因此，無氰銅錫合金電鍍還有很多需要改進的地方。


【發明內容】

[0003]本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種組成簡單，穩定性高，工作電流密度線性範圍寬，鍍層結晶細緻緊密，結合力良好的焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液。
[0004]本發明的另一目的是提供一種採用焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液的電鍍工藝。
[0005]本發明是採用如下技術解決方案來實現上述目的:一種焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液，其特徵在於，它的配方組分包括焦磷酸鹽2408/1-3008/1、銅鹽20-268/1、錫鹽
1.4-2.08/1、添加劑 0.8-1.21111/10
[0006]作為上述方案的進一步說明，所述添加劑優選鹼性鍍鋅添加劑。
[0007]所述鍍液的工作溫度為25-301:；工作邱值8.5-9.0，使用磷酸，氫氧化鉀或氫氧化鈉進行調節。
[0008]一種採用焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液的電鍍工藝，其特徵在於，它的工藝步驟如下:
[0009]3、稱取240-3008/1焦磷酸鹽平分到兩個燒杯中，加入少量蒸餾水，用攪拌器攪拌至完全溶解；再分別在兩個燒杯中加入銅鹽20-268/1和錫鹽1.4-2.08/1固體，快速攪拌直到兩個燒杯的溶液變澄清；最後將兩個燒杯的溶液混合倒入1燒杯中，在攪拌條件下，用磷酸溶液緩慢中和溶液，直到邱達到8.5-9.0，放置片刻等鍍液變成深藍色澄清之後，用純水定容；
[0010]以用移液管移取0.8！！^添加劑加入上述溶液中，用攪拌器攪拌片刻，待用。
[0011]0、用量筒量取步驟6製得的鍍液至赫爾槽中，以磷銅為陽極，打磨拋光後的黃銅片為陰極，電流為0.4-0.6八，通氣攪拌，電鍍4-701=得到光亮金黃色銅錫合金鍍層，該鍍液陰極電流密度範圍為0.34-2.25八/挪2。
[0012]所述工藝步驟替換為以下步驟:用量筒量取步驟6製得的鍍液至方槽中，以磷銅為陽極，打磨拋光後的黃銅片為陰極，電流為0.4-0.6八，通氣攪拌，電鍍35-45-11得到光亮金黃色銅錫合金鍍層，將施鍍結束後的黃銅片，用水衝洗放入鈍化液中鈍化片刻後洗淨吹乾。
[0013]本發明採用上述技術解決方案所能達到的有益效果是:
[0014]1、本發明採用的特別設計的配方製備出焦磷酸鹽體系鍍銅錫合金鍍液，能得到光亮金黃色銅錫合金鍍層，該鍍層結晶細緻緊密，鍍層厚度可達8-10 VIII。
[0015]2、本發明所得溶液不含氰化物，產品環保；所用原料易得，成本低。
[0016]3、本發明提供的鍍液工作電流密度線性範圍寬，鍍層形貌好。
[0017]4、本發明提供的鍍液適用範圍廣，鍍層結合力良好，耐腐蝕性能強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為實施例1所得試片鍍層的掃描電子顯微鏡照片；
[0019]圖2為圖1對應區域的能譜圖；
[0020]圖3為本發明電鍍得到銅錫合金的金相顯微圖。

【具體實施方式】
[0021]本發明是一種焦磷酸鹽體系鍍黃銅錫合金鍍液，它的組分包括焦磷酸鹽240^/[-3008/1、銅鹽20-268/1、錫鹽1.4-2.08凡、添加劑0.8-1.2^1/1 ；本發明通過優選一種鹼性鍍鋅添加劑，得到電流密度線性範圍寬，結合力良好，耐腐蝕性能強的光亮金黃色鍍層。
[0022]本發明的鍍液，其工作溫度為25-301:；工作邱值8.5-9.0，使用磷酸，氫氧化鉀或氫氧化鈉進行調節。
[0023]實施例1
[0024]本實施例使用本發明的鍍液對黃銅片進行電鍍，其操作過程如下:
[0025]1、稱取2608/1 1？207 ? 3！！20平分到兩個燒杯中，加入少量蒸餾水，用磁力攪拌器攪拌至完全溶解；再分別在兩個燒杯中加入。2？207 - 3！！20和3112？207固體，快速攪拌直到兩個燒杯的溶液變澄清；最後將兩個燒杯的溶液混合倒入1燒杯中，在攪拌條件下，用磷酸溶液緩慢中和溶液，直到1)?達到8.5-9.0，放置片刻等鍍液變成深藍色澄清之後，用純水定容；
[0026]2、用1此移液管移取0.8此添加劑加入上述溶液中，用磁力攪拌器攪拌片刻，待用；
[0027]3、用250此量筒量取步驟2中製得的鍍液至體積為267此赫爾槽中，以磷銅為陽極，打磨拋光後的黃銅片為陰極，電流為0.5八，通氣攪拌，電鍍5-=得到光亮金黃色銅錫合金鍍層，該鍍液陰極電流密度範圍為0.34-2.25八八1112。
[0028]實施例2
[0029]本實施例與實施例1的不同點在於，步驟3替換為:用250此量筒量取2中鍍液至5004方槽中，以磷銅為陽極，打磨拋光後的黃銅片為陰極，電流為0.5八，通氣攪拌，電鍍40min得到光亮金黃色銅錫合金鍍層。將施鍍結束後的試片，用水衝洗放入鈍化液中鈍化片刻後洗淨吹乾。使用JSM-6510掃描電子顯微鏡觀察其表面形貌，並用附帶的INCA X-ACT的能譜儀測試其元素含量。掃描電子顯微鏡照片見圖1，其倍數為1000倍。能譜儀測試中測試區域見圖2，能譜儀分析得到的試樣元素組成(重量)為:Cu 87.77%, Sn 12.23%。圖3為200倍的顯微形貌圖。
[0030]實施例3
[0031]本實施例使用本發明的鍍液對黃銅片進行電鍍，其操作過程如下:
[0032]1、稱取250g/L K4P2O7.3H20平分到兩個燒杯中，加入少量蒸餾水，用磁力攪拌器攪拌至完全溶解；再分別在兩個燒杯中加入Cu2P2O7.3H20和Sn2P2O7固體，快速攪拌直到兩個燒杯的溶液變澄清；最後將兩個燒杯的溶液混合倒入IL燒杯中，在攪拌條件下，用磷酸溶液緩慢中和溶液，直到PH達到8.5-9.0，放置片刻等鍍液變成深藍色澄清之後，用純水定容；
[0033]2、用ImL移液管移取0.SmL添加劑加入上述溶液中，用磁力攪拌器攪拌片刻，待用；
[0034]3、用250mL量筒量取步驟2中製得的鍍液至體積為267mL赫爾槽中，以磷銅為陽極，打磨拋光後的黃銅片為陰極，電流為0.5A，通氣攪拌，電鍍7min得到光亮金黃色銅錫合金鍍層，該鍍液陰極電流密度範圍為0.34-2.25A/cm2。
[0035]以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液，其特徵在於，它的配方組分包括焦磷酸鹽240g/L-300g/L、銅鹽 20-26g/L、錫鹽 1.4-2.0g/L、添加劑 0.8-1.2mL/L。
2.根據權利要求1所述的一種焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液，其特徵在於，所述添加劑優選鹼性鍍鋅添加劑。
3.根據權利要求1所述的一種焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液，其特徵在於，所述鍍液的工作溫度為25-30 °C ;工作pH值8.5-9.0，使用磷酸，氫氧化鉀或氫氧化鈉進行調節。
4.一種採用如權利要求1-3任意一項所述的焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液的電鍍工藝，其特徵在於，它的工藝步驟如下: a、稱取240-300g/L焦磷酸鹽平分到兩個燒杯中，加入少量蒸餾水，用攪拌器攪拌至完全溶解；再分別在兩個燒杯中加入銅鹽20-26g/L和錫鹽1.4-2.0g/L固體，快速攪拌直到兩個燒杯的溶液變澄清；最後將兩個燒杯的溶液混合倒入IL燒杯中，在攪拌條件下，用磷酸溶液緩慢中和溶液，直到PH達到8.5-9.0，放置片刻等鍍液變成深藍色澄清之後，用純水定容； b、用移液管移取0.SmL添加劑加入上述溶液中，用攪拌器攪拌片刻，待用。 c、用量筒量取步驟b製得的鍍液至赫爾槽中，以磷銅為陽極，打磨拋光後的黃銅片為陰極，電流為0.4-0.6A，通氣攪拌，電鍍4-7min得到光亮金黃色銅錫合金鍍層，該鍍液陰極電流密度範圍為0.34-2.25A/cm2。
5.根據權利要求4所述的焦磷酸鹽電鍍黃銅錫合金電鍍液的電鍍工藝，其特徵在於，所述工藝步驟c替換為以下步驟:用量筒量取步驟b製得的鍍液至方槽中，以磷銅為陽極，打磨拋光後的黃銅片為陰極，電流為0.4-0.6A，通氣攪拌，電鍍35-45min得到光亮金黃色銅錫合金鍍層，將施鍍結束後的黃銅片，用水衝洗放入鈍化液中鈍化片刻後洗淨吹乾。
【文檔編號】C25D3/58GK104480503SQ201410715313
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】謝金平, 黃靈飛, 吳耀程, 曾振歐, 劉松, 宗高亮 申請人:廣東致卓精密金屬科技有限公司