銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液、制備方法及鍍銀工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，是以下述原料制成，磺基水楊酸80～200g/L、硝酸銀20～50g/L、醋酸銨100～200g/L、乙二胺5～25g/L和游離氨2～50mL/L。本發(fā)明所述的銅或合金的無(wú)氰鍍銀電鍍液，保證了鍍層的質(zhì)量，增強(qiáng)了無(wú)氰電鍍液的穩(wěn)定性，同時(shí)還降低了銅或銅合金鍍銀成本,保證鍍層質(zhì)量的均勻性和穩(wěn)定性，不僅如此，本發(fā)明還具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液、制備方法及鍍銀工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電鍍液、制備方法及鍍銀工藝，特別是一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液、制備方法及鍍銀工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，鍍銀業(yè)已廣泛地應(yīng)用于裝飾品和電子電器部件等產(chǎn)業(yè)中。但獲得鍍銀層的鍍銀液通常為含有氰化物的鍍液，氰化物劇毒，因此產(chǎn)生了排放廢水處理、鍍液管理、作業(yè)安全性等問題?；谝陨蠁栴}，現(xiàn)在國(guó)家已禁用氰化電鍍，并針對(duì)清潔生產(chǎn)，提高資源利用效率，減少和避免污染物的產(chǎn)生，保護(hù)和改善環(huán)境，保障人體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，制定了《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》。為了響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，很多人開展了對(duì)無(wú)氰鍍銀工藝研宄。隨著研宄的深入，目前銅或銅合金的無(wú)氰鍍銀工藝大概出現(xiàn)了以下幾個(gè)問題:1)鍍銀層外觀和鍍層附著性不良；2)電鍍液穩(wěn)定性較差，壽命較短；3)電鍍液成本較高。如在諸多無(wú)氰鍍銀工藝試驗(yàn)中，硫代硫酸鹽基系常出現(xiàn)自沉淀，導(dǎo)致鍍層附著性不良；N-S基系對(duì)銅離子特別敏感，鍍層變色快，導(dǎo)致電鍍液穩(wěn)定性較差，壽命較短，電渡液成本增加；還有煙酸基系味道太濃，影響操作人員工作質(zhì)量。因此，研宄一種穩(wěn)定、使電鍍質(zhì)量均勻穩(wěn)定、成本低且環(huán)保的銅或銅合金的無(wú)氰鍍銀工藝具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，是提供一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液、制備方法及鍍銀工藝。本發(fā)明具有穩(wěn)定性好，電鍍質(zhì)量均勻穩(wěn)定，成本低，且環(huán)保的特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，它是以下述原料制成，磺基水楊酸80?200g/L、硝酸銀20?50g/L、醋酸銨100?200g/L、乙二胺5?25g/L和游離氨2?50mL/L。
[0005]較優(yōu)地，前述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，它是以下述原料制成，磺基水楊酸100?180g/L、硝酸銀25?45g/L、醋酸銨120?180g/L、乙二胺10?20g/L和游離氨5 ?35mL/L。
[0006]更優(yōu)地，前述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，它是以下述原料制成，磺基水楊酸120?160g/L、硝酸銀30?40g/L、醋酸錢140?160g/L、乙二胺10?15g/L和游離氨10 ?25mL/Lo
[0007]最優(yōu)地，前述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，它是以下述原料制成，磺基水楊酸140g/L、硝酸銀30g/L、醋酸銨150g/L、乙二胺12g/L和游離氨15mL/L。
[0008]前述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的制備方法為:
a、將磺基水楊酸和硝酸銀加入水中混合，得A品；
b、將乙二胺和氨水混合，得B品；
C、將B品加入到A品中，得C品；
d、在攪拌下往C品中加入氨水，直至溶液中的氨過飽和得到游離氨，得D品； e、在攪拌下往D品中加入醋酸銨，得E品；
f、對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
[0009]前述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝為:將銅零件表面按常規(guī)工藝清洗干凈，浸入所述無(wú)氰電鍍液進(jìn)行無(wú)氰鍍銀；或?qū)~合金零件表面按常規(guī)工藝清洗干凈，將銅合金表面進(jìn)行預(yù)鍍銅，之后，浸入所述無(wú)氰電鍍液進(jìn)行無(wú)氰鍍銀。
[0010]電鍍時(shí)溫度控制在15?25°C ;電流密度控制在0.2?0.35A/dm2。
[0011]當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=900?1200dm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加5?20mL/L分析純氨水。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明通過在磺基水楊酸基系中，加入乙二胺(為了使乙二胺便于溶解，在加入磺基水楊酸基系前，先將乙二胺與分析純氨水按質(zhì)量比1:1混合)來阻止氨的逃逸，往C品(磺基水楊酸、硝酸銀、乙二胺和氨水混合溶液)中添加分析純氨水時(shí)，氨會(huì)與硝酸銀發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而消耗溶液中的氨，當(dāng)加入的分析純氨水使溶液澄清時(shí)，溶液中的硝酸銀完全絡(luò)合，繼續(xù)加入分析純氨水，目的是使氨過飽和，即與硝酸銀完全絡(luò)合后還能提供溶液中足夠的游離氨，以此確保鍍銀質(zhì)量，且在電鍍過程中，當(dāng)電鍍零件表面、電鍍電流和電鍍時(shí)間的乘積達(dá)到900?1200dm2.A.H時(shí)，往電鍍液中添加分析純氨水，以此來提高了電鍍液的穩(wěn)定性；本發(fā)明將電鍍時(shí)溫度，電流密度及溶液中電解質(zhì)成分控制在某一最佳范圍內(nèi)，以此來控制鍍層的結(jié)晶，使得結(jié)晶的生成速度和成長(zhǎng)速度平衡良好，從而使鍍層均勻性和穩(wěn)定性得到了保障；本發(fā)明的硝酸銀與氨完全絡(luò)合，在電鍍時(shí)，絡(luò)合的銀離子能充分利用，不僅保證了鍍層的質(zhì)量，還減少了銀離子的浪費(fèi)；本發(fā)明所述的電鍍液中不含氰化物，具有環(huán)保的特點(diǎn)。具體地，在結(jié)構(gòu)特征方面:本發(fā)明在5 μπι鍍層厚度以下，鍍層致密性比氰化鍍銀約差，比N-S無(wú)氰鍍銀好；在鍍層厚度大于10 μπι時(shí)，鍍層致密性和氰化鍍銀無(wú)差距，比未改進(jìn)的磺基水楊酸鍍銀、硫代硫酸鹽鍍銀、N-S鍍銀要好；在工藝保障方面:本發(fā)明電解質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)，無(wú)陽(yáng)極泥現(xiàn)象，在規(guī)定電流密度下，12Η工作無(wú)異?，F(xiàn)象；在技術(shù)提升方面:本發(fā)明公開了新的鍍銀工藝方法，其鍍層性能滿足電子元器件的銅和銅合金零件的鍍銀的功能性要求；在社會(huì)效益方面:使用本發(fā)明公開的無(wú)氰鍍銀工藝鍍銀的產(chǎn)品達(dá)到了軍工產(chǎn)品的要求；在環(huán)保方面:本發(fā)明貫徹執(zhí)行了《清潔生產(chǎn)法》要求的取替“氰化”的新工藝，符合21世紀(jì)國(guó)家發(fā)展新方向。

【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1。一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，它是以下述原料制成:磺基水楊酸80?200g/L、硝酸銀20?50g/L、醋酸銨100?200g/L、乙二胺5?25g/L和游離氨2?50mL/Lo
[0014]制備前述的IL的無(wú)氰電鍍液，按下述步驟制備:
a、將80?200g磺基水楊酸和20?50g硝酸銀加入水中混合，得A品；
b、為確保乙二胺能更好的溶解，將5?25g的乙二胺與分析純氨水按質(zhì)量比1:1混合，得B品；
C、在攬樣下將B品加入到A品中，得C品；
d、在攪拌下往C品中加入氨水，補(bǔ)充溶液中與硝酸銀完全絡(luò)合消耗的氨，直到使氨過飽和后溶液中出現(xiàn)2?50mL的游離氨，即得D品； e、在攪拌下往C品中加入100?200g醋酸銨，得E品；
f、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的氫氧化鉀溶液對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，并向其中加水配成IL溶液，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
[0015]前述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝為:將銅零件表面按常規(guī)工藝清洗干凈，浸入所述無(wú)氰電鍍液進(jìn)行無(wú)氰鍍銀；或?qū)~合金零件表面按常規(guī)工藝清洗干凈，將銅合金表面進(jìn)行預(yù)鍍銅(在進(jìn)行無(wú)氰鍍銀前，在銅合金表面按常規(guī)工藝鍍一層銅)，之后，浸入所述無(wú)氰電鍍液進(jìn)行無(wú)氰鍍銀。
[0016]電鍍時(shí)，溫度控制在15?25°C ;電流密度控制在0.2?0.35A/dm2。
[0017]電鍍中，當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=900?1200dm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加5?20mL/L分析純氨水(密度為0.9?0.91 g/mL)。
[0018]實(shí)施例2。一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，它是以下述原料制成:磺基水楊酸100?180g/L、硝酸銀25?45g/L、醋酸銨120?180g/L、乙二胺10?20g/L和游離氨5 ?35mL/L。
[0019]制備前述的IL的無(wú)氰電鍍液，按下述步驟制備:
a、將100?180g磺基水楊酸和25?45g硝酸銀加入水中混合，得A品；
b、為確保乙二胺能更好的溶解，將10?20g的乙二胺與分析純氨水按質(zhì)量比1:1混合，得B品；
C、在攬樣下將B品加入到A品中，得C品；
d、在攪拌下往C品中加入氨水，補(bǔ)充溶液中與硝酸銀完全絡(luò)合消耗的氨，直到使氨過飽和后溶液中出現(xiàn)5?35mL的游離氨，即得D品；
e、在攪拌下往C品中加入120?180g醋酸銨，得E品；
f、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的氫氧化鉀溶液對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，并向其中加水配成IL溶液，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
[0020]前述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝與實(shí)施例1相同。
[0021]電鍍時(shí)，溫度控制在15?25°C ;電流密度控制在0.2?0.35A/dm2。
[0022]電鍍中，當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=950?1150dm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加8?18mL/L分析純氨水。
[0023]實(shí)施例3。一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，它是以下述原料制成:磺基水楊酸120?160g/L、硝酸銀30?40g/L、醋酸錢140?160g/L、乙二胺10?15g/L和游離氨10 ?25mL/Lo
[0024]制備前述的IL的無(wú)氰電鍍液，按下述步驟制備:
a、將120?160g磺基水楊酸和30?40g硝酸銀加入水中混合，得A品；
b、為確保乙二胺能更好的溶解，將10?15g的乙二胺與分析純氨水按質(zhì)量比1:1混合，得B品；
C、在攬樣下將B品加入到A品中，得C品；
d、在攪拌下往C品中加入氨水，補(bǔ)充溶液中與硝酸銀完全絡(luò)合消耗的氨，直到使氨過飽和后溶液中出現(xiàn)10?25mL的游離氨，即得D品；
e、在攪拌下往C品中加入140?160g醋酸銨，得E品；
f、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的氫氧化鉀溶液對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，并向其中加水配成IL溶液，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
[0025]前述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝與實(shí)施例1相同。
[0026]電鍍時(shí)，溫度控制在15?25°C ;電流密度控制在0.2?0.35A/dm2。
[0027]電鍍中，當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=1000?IlOOdm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加10?15mL/L分析純氨水。
[0028]實(shí)施例4。一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，是以下述原料制成，磺基水楊酸140g/L、硝酸銀30g/L、醋酸銨150g/L、乙二胺12g/L和游離氨15mL/L。
[0029]制備前述的IL的無(wú)氰電鍍液，按下述步驟制備:
a、將140g磺基水楊酸和30g硝酸銀加入水中混合，得A品；
b、為確保乙二胺能更好的溶解，將12g的乙二胺與分析純氨水按質(zhì)量比1:1混合，得B
品;
C、在攬樣下將B品加入到A品中，得C品；
d、在攪拌下往C品中加入氨水，補(bǔ)充溶液中與硝酸銀完全絡(luò)合消耗的氨，直到使氨過飽和后溶液中出現(xiàn)15mL的游離氨，即得D品；
e、在攪拌下往C品中加入150g醋酸銨，得E品；
f、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的氫氧化鉀溶液對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，并向其中加水配成IL溶液，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
[0030]前述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝與實(shí)施例1相同。
[0031]電鍍時(shí)，溫度控制在18°C ;電流密度控制在0.21A/dm2。
[0032]電鍍中，當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=100dm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加15mL/L分析純氨水。
[0033]實(shí)施例5。一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，是以下述原料制成，磺基水楊酸80g/L、硝酸銀20g/L、醋酸銨100g/L、乙二胺5g/L和游離氨6mL/L。
[0034]制備前述的IL的無(wú)氰電鍍液，按下述步驟制備:
a、將80g磺基水楊酸和硝酸銀20g硝酸銀加入水中混合，得A品；
b、為確保乙二胺能更好的溶解，將5g的乙二胺與分析純氨水按質(zhì)量比1:1混合，得B
品;
C、在攬樣下將B品加入到A品中，得C品；
d、在攪拌下往C品中加入氨水，補(bǔ)充溶液中與硝酸銀完全絡(luò)合消耗的氨，直到使氨過飽和后溶液中出現(xiàn)6mL的游離氨，即得D品；
e、在攪拌下往C品中加入10g醋酸銨，得E品；
f、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的氫氧化鉀溶液對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，并向其中加水配成IL溶液，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
[0035]前述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝與實(shí)施例1相同。
[0036]電鍍時(shí)，溫度控制在22 °C ；電流密度控制在0.3A/dm2。
[0037]電鍍中，當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=900dm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加5mL/L分析純氨水。
[0038]實(shí)施例6。一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，是以下述原料制成，磺基水楊酸200g/L、硝酸銀50g/L、醋酸銨200g/L、乙二胺25g/L和游離氨50mL/L。
[0039]制備前述的IL的無(wú)氰電鍍液，按下述步驟制備:
a、將200g磺基水楊酸和硝酸銀50g硝酸銀加入水中混合，得A品；
b、為確保乙二胺能更好的溶解，將25g的乙二胺與分析純氨水按質(zhì)量比1:1混合，得B
品;
C、在攬樣下將B品加入到A品中，得C品；
d、在攪拌下往C品中加入氨水，補(bǔ)充溶液中與硝酸銀完全絡(luò)合消耗的氨，直到使氨過飽和后溶液中出現(xiàn)50mL的游離氨，即得D品；
e、在攪拌下往C品中加入200g醋酸銨，得E品；
f、使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的氫氧化鉀溶液對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，并向其中加水配成IL溶液，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
[0040]前述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝與實(shí)施例1相同。
[0041]電鍍時(shí)，溫度控制在20 °C ；電流密度控制在0.25A/dm2。
[0042]電鍍中，當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=1200dm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加20mL/L分析純氨水。
【權(quán)利要求】
1.一種銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，其特征在于:它是以下述原料制成，磺基水楊酸80?200g/L、硝酸銀20?50g/L、醋酸銨100?200g/L、乙二胺5?25g/L和游離氨2 ?50mL/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，其特征在于:它是以下述原料制成，磺基水楊酸100?180g/L、硝酸銀25?45g/L、醋酸銨120?180g/L、乙二胺10?20g/L和游離氨5?35mL/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，其特征在于:它是以下述原料制成，磺基水楊酸120?160g/L、硝酸銀30?40g/L、醋酸銨140?160g/L、乙二胺10?15g/L和游離氨10?25mL/Lo
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液，其特征在于:它是以下述原料制成，磺基水楊酸140g/L、硝酸銀30g/L、醋酸銨150g/L、乙二胺12g/L和游離氨15mL/L0
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的制備方法，其特征在于:按下述步驟制備； a、將磺基水楊酸和硝酸銀加入水中混合，得A品； b、將乙二胺和氨水混合，得B品； C、將B品加入到A品中，得C品； d、在攪拌下往C品中加入氨水，直至溶液中的氨過飽和得到游離氨，得D品； e、在攪拌下往D品中加入醋酸銨，得E品； f、對(duì)E品調(diào)整pH值為9?10，即得所述的無(wú)氰電鍍液。
6.一種如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝，其特征在于:將銅零件表面按常規(guī)工藝清洗干凈，浸入所述無(wú)氰電鍍液進(jìn)行無(wú)氰鍍銀；或?qū)~合金零件表面按常規(guī)工藝清洗干凈，將銅合金表面進(jìn)行預(yù)鍍銅，之后，浸入所述無(wú)氰電鍍液進(jìn)行無(wú)氰鍍銀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝，其特征在于:電鍍時(shí)溫度控制在15?25°C ;電流密度控制在0.2?0.35A/dm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的銅或銅合金鍍銀用的無(wú)氰電鍍液的鍍銀工藝，其特征在于:當(dāng)電鍍零件表面積X電鍍電流X電鍍時(shí)間=900?1200dm2.A.H時(shí)，往所述的無(wú)氰電鍍液中添加5?20mL/L氨水。
【文檔編號(hào)】C25D3/46GK104480500SQ201410824384
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】王思醇, 沈國(guó)文, 羅毅, 宋澤洪 申請(qǐng)人:貴州振華群英電器有限公司（國(guó)營(yíng)第八九一廠）