一種用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液和工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，其特征在于，所述溶液中包括作為絡(luò)合劑的焦磷酸鹽，作為導(dǎo)電鹽的磷酸二氫鉀，作為主鹽的可溶性銅鹽、可溶性錫鹽，作為鍍液PH調(diào)整劑的磷酸和氫氧化鉀，鍍液穩(wěn)定劑和適量的復(fù)配添加劑；焦磷酸鹽濃度為100-350g/L，磷酸二氫鉀40-120g/L，銅鹽濃度為3-20g/L，錫鹽濃度為3-20g/L，穩(wěn)定劑濃度為1-12g/L，所述復(fù)配添加劑濃度為1-20ml/L。本發(fā)明電鍍?nèi)芤航M分簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，可適用于較寬電流密度范圍，鍍層光亮，可滾鍍得到與基體結(jié)合力良好的光亮的高錫銅錫合金鍍層。
【專利說明】一種用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液和工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電鍍【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種專門用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液 和工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 銅錫合金鍍層因其電鍍成本低、良好的防擴(kuò)散性能，在眾多的電鍍應(yīng)用領(lǐng)域中是 代鎳、節(jié)鎳鍍層的最佳選擇。傳統(tǒng)的電鍍銅錫合金工藝為氰化物溶液體系，對(duì)人體及環(huán)境都 有巨大的危害作用，為滿足未來社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展要求，無氰電鍍銅錫合金工藝正越來越 受到人們的關(guān)注與熱捧。高錫銅錫合金含錫量較大，容易拋光，拋光后反射率高，硬度介于 鎳、鉻之間；空氣中耐氧化能力強(qiáng)，且隨著鍍層中錫含量的增加，鍍層的耐蝕能力也隨之增 加。
[0003] 另外，與掛鍍不同，滾鍍多用于輕薄型小型工件，工件復(fù)雜，往往會(huì)出現(xiàn)電流效率 低，獲得相等厚度的鍍層需要時(shí)間長(zhǎng)，以及結(jié)合力不良等問題。本體系使用復(fù)配添加劑有效 改善這些問題，且為弱堿性電鍍體系，對(duì)設(shè)備腐蝕小，廢水容易處理，對(duì)環(huán)境的危害大大降 低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種渡液穩(wěn)定，并且廢液容 易處理的高錫銅錫合金電鍍液。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供一種堿性溶液專門用于滾鍍高錫銅錫合金電鍍工藝。
[0006] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種用于滾鍍的高錫銅錫合金 電鍍液，其特征在于，所述溶液中包括包括作為絡(luò)合劑的焦磷酸鹽，作為導(dǎo)電鹽的磷酸二氫 鉀，作為主鹽的可溶性銅鹽、可溶性錫鹽，作為鍍液PH調(diào)整劑的磷酸和氫氧化鉀，鍍液穩(wěn)定 劑和適量的復(fù)配添加劑；
[0007] 所述焦磷酸鹽濃度為100_350g/L，磷酸二氫鉀40-120g/L，銅鹽濃度為3-20g/L， 錫鹽濃度為3-20g/L，穩(wěn)定劑濃度為l-12g/L，所述復(fù)配添加劑濃度為l-20ml/L。
[0008] 作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述焦磷酸鹽為焦磷酸鉀、焦磷酸鈉中的一種。
[0009] 所述可溶性銅鹽采用至少一種選自如下的物質(zhì)：焦磷酸銅、硫酸銅、氯化銅、甲磺 酸銅、醋酸銅、氨基磺酸銅、2-羥基丙磺酸銅。
[0010] 所述可溶性錫鹽采用至少一種選自如下的物質(zhì)：焦磷酸亞錫、硫酸亞錫、氯化亞 錫、氟硼酸亞錫、2-羥基丙磺酸亞錫、烷基磺酸亞錫。
[0011] 所述添加劑是以下三種添加劑復(fù)配：第一類A為胺類，包括一種、兩種或者多種選 自如下的物質(zhì)或是縮合得到的物質(zhì)：氨、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、二亞乙基三胺、正 丙胺、異丙醇胺、三乙醇胺，四乙烯五胺、六亞甲基二胺、六亞甲基四胺、哌嗪、咪唑；第二類 B為含硫類化合物，包括一種、兩種或者多種選自如下的物質(zhì)或是縮合得到的物質(zhì)：硫代水 楊酸、丁基或異丙基黃原酸鹽、2-苯并噻唑磺酸、烯丙基硫脲、鉍酮、二甲氨基苯甲基堿性蕊 香紅、甲基硫脲間二吡啶、紅氨酸、硫代丙二酰代尿素；第三類C為胺類與環(huán)氧化合物的縮 合物，胺類為第一種添加劑可能包含的物質(zhì)，環(huán)氧化合物為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙 燒、環(huán)氧樹脂。
[0012] 所述穩(wěn)定劑為含兩個(gè)羥基的化合物，包括對(duì)苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、β -萘 酚、抗壞血酸、檸檬酸、羥基苯磺酸中的一種。
[0013] 一種滾鍍高錫銅錫合金的電鍍工藝，其特征在于，所述超聲波除油是采用HN-Eio 電解除油粉50-70g/L，溫度保持在65-85°C ;化學(xué)除油是采用ΗΝ-132強(qiáng)力除油粉40-60g/ L，溫度保持在50-80°C ;酸洗除銹過程是在濃度為Φ (HCl) = 15-25%的溶液環(huán)境中進(jìn)行； 弱酸活化過程是在Φ (HCl) = 3-8%的溶液環(huán)境下進(jìn)行；鈍化是采用25-35g/L K2CrO4溶液 中進(jìn)行，溫度為55-65°C，鈍化時(shí)間15-30s ;
[0014] 在所述的電鍍液中，陰極電流密度為0. 2-3A/dm2,電鍍液的溫度控制在15-35°c， PH控制在8. 0-9. 0,滾筒轉(zhuǎn)速15r/min，循環(huán)過濾，電鍍lmin-3h均可獲得光亮的高錫銅錫合 金鍍層。
[0015] 本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是：
[0016] 本發(fā)明的電鍍?nèi)芤航M分簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，可適用于較寬電流密度范圍，鍍層光亮， 可得到與基體結(jié)合力良好的光亮的高錫銅錫合金鍍層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的高錫銅錫合金鍍層掃描電鏡（SEM)圖；
[0018] 圖2是高錫銅錫合金鍍層的EDS圖譜；
[0019] 圖3是滾鍍前的產(chǎn)品示意圖；
[0020] 圖4為滾鍍后的產(chǎn)品示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明一種用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，所述溶液中包括作為絡(luò)合劑的焦 磷酸鹽，作為導(dǎo)電鹽的磷酸二氫鉀，作為主鹽的可溶性銅鹽、可溶性錫鹽，作為鍍液PH調(diào)整 劑的磷酸和氫氧化鉀，鍍液穩(wěn)定劑和適量的復(fù)配添加劑。鍍液中磷酸鹽為焦磷酸鉀、焦磷酸 鈉中的一種?？扇苄糟~鹽采用至少一種選自如下的物質(zhì)：焦磷酸銅、硫酸銅、氯化銅、甲基磺 酸銅、醋酸銅、氨基磺酸銅、2-羥基丙磺酸銅?？扇苄藻a鹽采用至少一種選自如下的物質(zhì)： 焦磷酸亞錫、硫酸亞錫、氯化亞錫、氟硼酸亞錫、2-羥基丙磺酸亞錫、烷基磺酸亞錫。添加劑 是三種添加劑復(fù)配：第一類A為胺類，包括一種、兩種或者多種選自如下的物質(zhì)或是縮合得 到的物質(zhì)：氨、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、二亞乙基三胺、正丙胺、異丙醇胺、三乙醇胺， 四乙烯五胺、六亞甲基二胺、六亞甲基四胺、哌嗪、咪唑；第二類B為含硫類化合物，包括一 種、兩種或者多種選自如下的物質(zhì)或是縮合得到的物質(zhì)：硫代水楊酸、丁基或異丙基黃原酸 鹽、2-苯并噻唑磺酸、烯丙基硫脲、鉍酮、二甲氨基苯甲基堿性蕊香紅、甲基硫脲間二吡啶、 紅氨酸、硫代丙二酰代尿素；第三類C為胺類與環(huán)氧化合物的縮合物，胺類為第一種添加劑 可能包含的物質(zhì)，環(huán)氧化合物為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧樹脂。穩(wěn)定劑為含兩 個(gè)羥基的化合物，包括對(duì)苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、β -萘酚、抗壞血酸、檸檬酸、羥基苯 磺酸中的一種。
[0022] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)的描述。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 本實(shí)施例中，用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，該溶液的配方成分如下：
[0025]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，其特征在于，所述溶液中包括作為絡(luò)合劑的 焦磷酸鹽，作為導(dǎo)電鹽的磷酸二氫鉀，作為主鹽的可溶性銅鹽、可溶性錫鹽，作為鍍液PH調(diào) 整劑的磷酸和氫氧化鉀，鍍液穩(wěn)定劑和適量的復(fù)配添加劑； 所述焦磷酸鹽濃度為l〇〇_350g/L，磷酸二氫鉀40-120g/L，銅鹽濃度為3-20g/L，錫鹽 濃度為3-20g/L，穩(wěn)定劑濃度為l-12g/L，所述復(fù)配添加劑濃度為l-20ml/L。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，其特征在于，所述焦磷酸 鹽為焦磷酸鉀、焦磷酸鈉中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，其特征在于，所述可溶性 銅鹽采用至少一種選自如下的物質(zhì)：焦磷酸銅、硫酸銅、氯化銅、甲磺酸銅、醋酸銅、氨基磺 酸銅、2-羥基丙磺酸銅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，其特征在于，所述可溶性 錫鹽采用至少一種選自如下的物質(zhì)：焦磷酸亞錫、硫酸亞錫、氯化亞錫、氟硼酸亞錫、2-羥 基丙磺酸亞錫、烷基磺酸亞錫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，其特征在于，所述添加劑 是以下三種添加劑復(fù)配：第一類A為胺類，包括一種、兩種或者多種選自如下的物質(zhì)或是縮 合得到的物質(zhì)：氨、二甲胺、乙二胺、二甲氨基丙胺、二亞乙基三胺、正丙胺、異丙醇胺、三乙 醇胺，四乙烯五胺、六亞甲基二胺、六亞甲基四胺、哌嗪、咪唑；第二類B為含硫類化合物，包 括一種、兩種或者多種選自如下的物質(zhì)或是縮合得到的物質(zhì)：硫代水楊酸、丁基或異丙基黃 原酸鹽、2-苯并噻唑磺酸、烯丙基硫脲、鉍酮、二甲氨基苯甲基堿性蕊香紅、甲基硫脲間二吡 啶、紅氨酸、硫代丙二酰代尿素；第三類C為胺類與環(huán)氧化合物的縮合物，胺類為第一種添 加劑可能包含的物質(zhì)，環(huán)氧化合物為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于滾鍍的高錫銅錫合金電鍍液，其特征在于，所述穩(wěn)定劑 為含兩個(gè)羥基的化合物，包括對(duì)苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、3 -萘酚、抗壞血酸、檸檬酸、 羥基苯磺酸中的一種。
7. -種利用如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的電鍍液滾鍍高錫銅錫合金的電鍍工藝， 其特征在于，它對(duì)陰極的金屬基材處理工藝過程包括：基材一超聲波除油一沖洗一化學(xué) 除油一沖洗一酸洗除銹一沖洗一水洗一弱酸活化一水洗一滾鍍高錫銅錫合金一水洗一鈍 化一水洗一烘干一成品； 所述超聲波除油是采用HN-E10電解除油粉50-70g/L，溫度保持在65-85°C ;化學(xué)除 油是采用HN-132強(qiáng)力除油粉40-60g/L，溫度保持在50-80°C ;酸洗除銹過程是在濃度為 小（HC1) = 15-25%的溶液環(huán)境中進(jìn)行；弱酸活化過程是在?。℉C1) = 3-8%的溶液環(huán)境下 進(jìn)行；鈍化是采用25-35g/L K2Cr04溶液中進(jìn)行，溫度為55-65°C，鈍化時(shí)間15-30s ; 在所述的電鍍液中，陰極電流密度為〇. 2-3A/dm2,電鍍液的溫度控制在15-35°C，PH控 制在8. 0-9. 0,滾筒轉(zhuǎn)速15r/min，循環(huán)過濾，電鍍lmin-3h均可獲得光亮的高錫銅錫合金鍍 層。
【文檔編號(hào)】C25D5/00GK104480501SQ201410712640
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】謝金平, 郭艷, 范小玲, 曾振歐, 吳耀程, 王群 申請(qǐng)人:廣東致卓精密金屬科技有限公司