一種堿性鍍Pt的電鍍液及其電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電鍍鉑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種堿性鍍Pt的電鍍液及其電鍍方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉑金（Pt)的性能優(yōu)越，用途十分廣泛。珠寶首飾業(yè)中，主要用作裝飾品和工藝品。 化學(xué)工業(yè)中，用以制造高級(jí)化學(xué)器皿、鉑金坩堝、電極和加速化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑。鉑銥 合金是制造自來(lái)水筆筆尖的材料。尤其是在汽車(chē)工業(yè)中，鉑金在尾氣處理等方面的作用無(wú) 可替代，消耗量幾乎占到鉑金工業(yè)用量的一半。由于。但鉑資源稀缺、價(jià)格昂貴，制約了鉑 電極的應(yīng)用，因而用鍍鉑材料來(lái)代替純鉑制品，既降低成本，又具有鉑陽(yáng)極的優(yōu)良性能。
[0003] 中國(guó)專利CN 101016639公開(kāi)了一種鉑鈦基體電鍍鉑鍍層工藝，該工藝采用氯鉑 酸作為電鍍液。該工藝雖然工藝較為簡(jiǎn)單，但該鍍液的電流效率較低，鍍液的性能較差，鍍 層的質(zhì)量也不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明一方面提供一種堿性鍍Pt的電鍍液，該電鍍液的鍍液性能較 好，使用該鍍液得到的鍍層質(zhì)量較高。
[0005] -種堿性鍍鉑的電鍍液，包含以鉑計(jì)10~20g/L六羥基鉑酸鉀、20~60g/L氫氧 化鉀或氫氧化鈉和以鋇計(jì)6~10mg/L氯化鋇。
[0006] 其中，進(jìn)一步包含包含以鉑計(jì)14g/L六羥基鉑酸鉀、50g/L氫氧化鉀或氫氧化鈉和 以鋇計(jì)7mg/L氯化鋇。
[0007] 本電鍍液中，選用六羥基鉑酸鉀為主鹽，加入氫氧化鈉或氫氧化鉀使得鍍液為堿 性。六羥基鉑酸鉀于堿性條件下以Pt(OH) 62-的形式存在于鍍液中。六羥基鉑酸鉀的鉑鹽 具有較高的陰極電流效率。
[0008] 以氯化鋇為光亮劑。6~10mg/L氯化鋇可以使得鍍層具有全光亮性。
[0009] 除了上述成分外，本發(fā)明在還可選用合適用量的其它在本領(lǐng)域所常用的添加劑， 例如導(dǎo)電劑、等常規(guī)助劑，這些都不會(huì)損害鍍層的特性。
[0010] 本發(fā)明另一方面提供一種電鍍方法，該方法所采用的電鍍液的性能較好，根據(jù)該 方法制備的鍍層質(zhì)量較高。
[0011] -種使用上述的電鍍液電鍍的方法，包括以下步驟：
[0012] (1)配制電鍍液：在水中溶解各原料組分形成電鍍液，所述每升電鍍液含有以鉑 計(jì)10~20g六羥基鉑酸鉀、20~60g氫氧化鉀或氫氧化鈉和以鋇計(jì)6~IOmg氯化鋇； [0013] (2)以待電鍍的基材置入所述電鍍液中通入電流，同時(shí)施加超聲波進(jìn)行電鍍。
[0014] 其中，所述電流為單脈沖方波電流；所述單脈沖方波電流的脈寬為0. 5~1ms，占 空比為5~30 %，平均電流密度為0. 5~3A/dm2。
[0015] 其中，所述步驟⑵中電鍍液的pH為11~13。
[0016] 其中，所述步驟（2)中電鍍液的溫度為70~80°C。
[0017] 其中，所述步驟（2)中電鍍的時(shí)間為20~40min。
[0018] 其中，所述步驟（2)中電鍍的陽(yáng)極與陰極的面積比為（1~4) :1。
[0019] 其中，所述步驟（2)中，所述基材為鎳、鈦、鉭、銅或銀。
[0020] 本發(fā)明中電鍍于超聲波條件下進(jìn)行。超聲波的施加方式可采用超聲波發(fā)生器。本 發(fā)明對(duì)超聲波發(fā)生器的具體型號(hào)及結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，可采用市售的。超聲波發(fā)生器超聲波 的具體條件，例如超聲波功率、頻率等，也無(wú)特別要求，可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)具體選擇。
[0021] 單脈沖方波電流定義為在以寸間內(nèi)通入電流密度為J p的電流，在t 2時(shí)間內(nèi)無(wú)通 入電流，是一種間歇脈沖電流。占空比定義為IV(I^t2)，頻率為l/^+t；；)，平均電流定義 為j p Vi(^t2)。同直流電沉積相比，雙電層的厚度和離子濃度分布均有改變；在增加了電 化學(xué)極化的同時(shí)，降低了濃差極化，產(chǎn)生的直接作用是，脈沖電鍍獲得的鍍層比直流電沉積 鍍層更均勻、結(jié)晶更細(xì)密。不僅如此，脈沖電鍍還具有：（1)鍍層的硬度和耐磨性均高；（2) 鍍液分散能力和深鍍能力好；（3)減少了零件邊角處的超鍍，鍍層分布均勻性好，可節(jié)約鍍 液使用量。
[0022] 本發(fā)明對(duì)待電鍍的基材于電鍍前的處理方法以及電鍍后鍍件的處理不加限定，可 以采取常規(guī)的預(yù)處理方法，例如鍍前清洗、打磨等。電鍍的電極的選擇也可采用常規(guī)的方法 來(lái)進(jìn)行。
[0023] 本發(fā)明以六羥基鉑酸鉀為鉑主鹽，以氯化鋇為光亮劑，加入氫氧化鉀或氫氧化鈉 鍍液為堿性，由此使獲得的鍍液具有較好的分散力和深鍍能力，陰極電流效率高，鍍液性能 優(yōu)異。采用在鍍液在堿性條件下電鍍獲得的鍍層的孔隙率低，光亮度高，鍍層質(zhì)量良好。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 電鍍液的配方如下：
[0029] 施鍍工藝條件：?jiǎn)蚊}沖方波電流的脈寬為0. 5ms，占空比為30%，平均電流密度為 0. 5A/dm2;pH為11，溫度為70°C，電鍍時(shí)間為40min。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 電鍍液的配方如下：
[0032]
[0033] 施鍍工藝條件：?jiǎn)蚊}沖方波電流的脈寬為0. 6ms，占空比為25%，平均電流密度為 0. 8A/dm2;pH為13,溫度為80°C，電鍍時(shí)間為35min。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 電鍍液的配方如下：
[0037] 施鍍工藝條件：?jiǎn)蚊}沖方波電流的脈寬為0. 8ms，占空比為20%，平均電流密度為 3A/dm2;pH為12,溫度為70°C，電鍍時(shí)間為20min。
[0038] 實(shí)施例4
[0039] 電鍍液的配方如下：
[0041] 施鍍工藝條件：?jiǎn)蚊}沖方波電流的脈寬為1ms，占空比為15%，平均電流密度為 2. 5A/dm2;pH為11. 5,溫度為75°C，電鍍時(shí)間為25min。
[0042] 實(shí)施例5
[0043] 電鍍液的配方如下：
[0045] 施鍍工藝條件：?jiǎn)蚊}沖方波電流的脈寬為0. 9ms，占空比為5%，平均電流密度為 2A/dm2;pH為12. 5,溫度為75°C，電鍍時(shí)間為30min。
[0046] 實(shí)施例6
[0047] 電鍍液的配方如下：
[0049] 施鍍工藝條件：?jiǎn)蚊}沖方波電流的脈寬為0. 7ms，占空比為10%，平均電流密度為 I. 5A/dm2;pH為12,溫度為75°C，電鍍時(shí)間為35min。
[0050] 參照以下方法對(duì)實(shí)施例1~6的鍍液進(jìn)行分散能力測(cè)試：
[0051] 鍍液的分散能力采用遠(yuǎn)近陰極法（Haring-Blue法）測(cè)定。測(cè)定槽采用美國(guó)Kocour 公司的Hull Cell 267ml型號(hào)的赫爾槽，內(nèi)部尺寸為150mmX50mmX70mm。陰極選用厚度為 0. 5mm的銅片，工作面尺寸為50mmX50mm ;陽(yáng)極為帶孔電鍍用鎳板；施鍍電流1A，電鍍時(shí)間 30min〇
[0052] 鍍液的分散能力計(jì)算公式為：
[0053] 鍍液的分散能力=〇(-（八11/八12)]八1(一1)(結(jié)果以百分率表示）；
[0054] 式中K為遠(yuǎn)陰極到陽(yáng)極的距離與近陰極到陽(yáng)極的距離之比，本測(cè)試中K取2 ; AM1