本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電鍍鉻層具有很好的耐腐蝕性、耐磨性和反光性能，應(yīng)用非常廣泛，但是鍍鉻時常使用有毒的六價鉻，對環(huán)境污染很嚴重，所以在很多場合，常使用錫鈷合金作為代鉻鍍層。
錫鈷合金鍍層含鈷20%左右，色澤接近于鉻，耐腐蝕性強于鉻，但耐磨性稍有不如。目前以使用焦磷酸根作為配體的工藝應(yīng)用較廣，但是焦磷酸根易水解成正磷酸根而與金屬離子形成沉淀，消耗了金屬離子，且鍍液中磷含量非常高，污水處理困難，排入環(huán)境中易造成水體富營養(yǎng)化。
本發(fā)明提供了一種新型配體及工藝，可以有效的代替焦磷酸根，解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
二價錫離子或者四價錫離子與二價鈷離子的析出電位相差較大，難以直接從離子的混合溶液中電沉積出合金，需要使用合適的配體形成絡(luò)合物，改變其析出電位，使析出電位接近。而配體的選擇是關(guān)鍵，當(dāng)一種配體無法達到要求時，常使用多種配體形成多元配合物。比如焦磷酸為主配體時，還需要加入氨基乙酸或者乙二胺四乙酸才會電沉積出合金。而本發(fā)明只用一種配體就可以達到目的，鍍液組分更加簡單、更加易于管理。
本發(fā)明所述電鍍錫鈷合金工藝包括電鍍液，電鍍液中含有羧乙基硫代丁二酸根、錫元素和鈷元素。
本發(fā)明所使用的配體為羧乙基硫代丁二酸根，其分子結(jié)構(gòu)式如圖一所示。羧乙基硫代丁二酸根在多種pH條件下均能與鈷離子和二價錫離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，使兩者的析出電位接近而使得電沉積出鈷錫合金成為可能。
所述羧乙基硫代丁二酸根包括能夠離解出羧乙基硫代丁二酸根的系列化合物，為羧乙基硫代丁二酸以及其鈷、鉀、鈉、鋰、銣、銫、鈣、鎂、銨、錫的鹽或酸式鹽中的一種或多種，優(yōu)選為羧乙基硫代丁二酸氫二鈉鹽。鍍液中羧乙基硫代丁二酸根的含量為0.1-2mol/L。
鍍液中錫元素的含量為0.005-0.8mol/L，配制鍍液時使用的含錫元素的原料為以下物質(zhì)中的一種或多種：錫單質(zhì)、硫酸亞錫、氯化亞錫、焦磷酸亞錫、焦磷酸錫鉀、羧乙基硫代丁二酸亞錫及其酸式鹽、羧乙基硫代丁二酸與亞錫離子的絡(luò)合化合物、錫酸鉀、錫酸鈉，優(yōu)選為硫酸亞錫。
鍍液中鈷元素的含量為0.05-1mol/L，配制鍍液時使用的含鈷元素的原料為以下物質(zhì)中的一種或多種：硫酸鈷、氯化鈷、磷酸鈷及其酸式鹽、焦磷酸鈷、焦磷酸鈷鉀、氨基磺酸鈷、羧乙基硫代丁二酸鈷鹽及其酸式鹽、羧乙基硫代丁二酸根與鈷的絡(luò)合化合物，優(yōu)選為硫酸鈷。
本發(fā)明所述電鍍錫鈷合金工藝陽極為錫、鈷、錫鈷合金或者石墨，陰極為鍍件，使用的陰極電流密度為0.05-3安培/平方分米，較為寬泛，在此電流密度范圍內(nèi)，高低電流密度區(qū)鍍層顏色一致。
本發(fā)明所述鍍液經(jīng)長時間放置后仍澄清穩(wěn)定，鎳、鋅、鐵等常見雜質(zhì)金屬離子的少量加入也不會引起鍍液性能的大幅變化。
羧乙基硫代丁二酸根毒性很低，原料易得，分子中不含磷、氮元素，不會引起水體富營養(yǎng)化而污染環(huán)境，對污水處理中常用的分解細菌無毒害作用，易于降解。
附圖說明
圖1為羧乙基硫代丁二酸根的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
具體實施方式
取硫酸亞錫0.04mol，加2ml 50%硫酸和100ml去離子水?dāng)嚢枞芙狻?/p>
取硫酸鈷0.23mol，加100ml去離子水溶解。
取羧乙基硫代丁二酸氫二鈉鹽0.8mol，加入到帶1升刻度的容器中，加500ml去離子水溶解，再把上面配好的硫酸亞錫溶液和硫酸鈷溶液一起加入到羧乙基硫代丁二酸氫二鈉鹽溶液中，攪拌至變成紫色澄清溶液，加水至1升刻度，攪拌均勻，得1升錫鈷合金鍍液。
取一個銅片，用丙酮浸泡除油，再用稀鹽酸浸泡除銹，以石墨板為陽極連接于直流電源的正極，控制陰極電流密度為1A/dm2，電鍍5分鐘后取出，洗凈，吹干。
表面鍍層光亮均勻，銅片折彎90度后鍍層不脫落，在大氣中久置，不氧化，不變色。