專利名稱：一種非水無氰鍍銀電鍍液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電化學(xué)鍍銀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非水無氰鍍銀電鍍液。

背景技術(shù)：
鍍銀層具有很高的導(dǎo)電性、光反射能力，對有機酸和堿的化學(xué)穩(wěn)定性高，且其價格相對其他貴金屬較便宜，已廣泛應(yīng)用于裝飾品、餐具和電子制品等領(lǐng)域。迄今為止，國內(nèi)外的電鍍銀工藝大多還是采用有氰鍍銀工藝電鍍銀層，主要是由于該鍍液穩(wěn)定性好，均鍍能力和深度能力較好，鍍層結(jié)晶細致，外觀為銀白色。但氰化物是劇毒，對人體和環(huán)境的危害極大，生產(chǎn)時要求具備良好的排風(fēng)設(shè)備和廢水處理條件，隨著世界各國環(huán)境保護意識的加強和相關(guān)政策的出臺，有氰電鍍逐漸成為落后產(chǎn)業(yè)，成為限制申報、原則淘汰的工藝。原國家經(jīng)貿(mào)委2002年6月2日發(fā)布的第32號令，將“含氰電鍍”列入《淘汰落后生產(chǎn)能力，工藝和產(chǎn)品的目錄》(第三批)第23項，限令2003年底淘汰。2003年12月26日，國家發(fā)改委公布產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(征求意見稿)，“含氰電鍍”位列“淘汰類”第182項。因此，電鍍工作者們一直致力于不含CN-的無氰鍍銀的研究，先后提出了硫代硫酸鹽鍍銀、亞硫酸鹽鍍銀、磺基水楊酸鍍銀和亞氨基二磺酸鹽鍍銀等無氰鍍銀工藝，同時也申請了一些專利，例如美國專利USP4247372、USP4478691、USP4246077、USP4126524等；日本專利JP7039945；另外還有歐洲專利EP0705919、EP1416065、EP1418251等。與氰化鍍銀比起來，無氰鍍銀仍存在很多的缺點，主要問題有(1)鍍液穩(wěn)定性問題。許多無氰鍍銀液的穩(wěn)定性都不好，無論是堿性鍍液還是酸性鍍液或是中性，不同程度地存在鍍液穩(wěn)定性問題，給管理和操作帶來不便，同時使成本也有所增加。(2)鍍液成本較高。因此，目前使用無氰鍍銀工藝的企業(yè)僅是少數(shù)單位。在此情況下，一種毒性低或無毒的、成本相對適宜的無氰鍍銀工藝的開發(fā)應(yīng)用是成為電鍍領(lǐng)域的一個主要課題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種非水無氰鍍銀電鍍液，該鍍液原料易得，制備簡單，而且穩(wěn)定性好；毒性極低；鍍層中銀粒子簇小，鍍層細致光亮且結(jié)合力良好，可以滿足裝飾性電鍍、納米材料制作以及功能性電鍍等多領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述電鍍液采用有機溶劑代替水作為溶劑，所述電鍍液中各組分質(zhì)量濃度為銀離子來源物1～200g/L，配位劑1～800g/L，電鍍添加劑10～10000mg/L。
本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液的制備方法為將各組分按照所述原料配方溶解在有機溶劑中，混合均勻，制成非水無氰鍍銀電鍍液，溶液溫度調(diào)節(jié)為0℃～80℃。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點是采用有機溶液作為鍍液的溶劑，配制成非水無氰電鍍液，與傳統(tǒng)的有氰鍍銀工藝配方相比，采用非水體系電鍍，具有一些顯著的特點電位窗口比水體系更寬，且電鍍過程中不會發(fā)生析氫、析氧；可以獲得比水體系中粒徑更小的銀粒子簇；該非水無氰鍍銀電鍍液毒性極低；與無氰鍍銀水體系鍍液相比，其鍍液穩(wěn)定性好；鍍層中銀粒子簇更小，在控制條件下，平均粒子半徑在100納米以內(nèi)；鍍層細致光亮且結(jié)合力良好；可滿足裝飾性電鍍、功能性電鍍等領(lǐng)域的應(yīng)用，特別在電子芯片微溝道電鍍與納米材料制備方面有更好的應(yīng)用。

具體實施例方式 按照上述的原料配方和制備方法制備本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液。
其中，銀離子來源物包括氯化銀、硝酸銀、硫酸銀、氧化銀、甲基磺酸銀、乙酸銀、酒石酸銀等銀的無機鹽以及有機鹽中的一種或幾種。
配位劑為硫脲和硫氰酸鹽中的一種或兩種，其中硫氰酸鹽為硫氰酸鈉、硫氰酸鉀或硫氰酸銨中的一種。
有機溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜、吡啶、苯胺、喹啉、甲酰胺、乙酰胺、液氨、氯仿、四氯化碳、醇類有機溶劑、醚類有機溶劑或酮類有機溶劑中的一種。
電鍍添加劑包括氨基磺酸、酒石酸銻鉀、半胱氨酸、聚乙烯亞胺、環(huán)氧胺縮聚物或硒氰化物中的一種或幾種，其中氨基磺酸的濃度為10～3000mg/L；酒石酸銻鉀的濃度為10～5000mg/L；半胱氨酸濃度為10～5000mg/L；聚乙烯亞胺平均分子量為100～1000000，濃度為50～10000mg/L；環(huán)氧胺縮聚物平均分子量為100～1000000，其分子通式是，
濃度為50～10000mg/L；所述的硒氰化物為KSeCN或NaSeCN，濃度為0.01～500mg/L。
運用本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液的電鍍步驟為將各組分按照所述原料配方溶解在有機溶劑中混合均勻，制成非水無氰鍍銀電鍍液，溶液溫度調(diào)節(jié)為0℃～80℃。然后，將經(jīng)過預(yù)處理的金屬基底附于屬電路組成部分的陰極上，將陰極連同所附基體浸入電鍍液中，并且在電路中通以電流，所通電流和通電時間根據(jù)實際要求確定。
參照優(yōu)選實施例，進一步詳細描述本發(fā)明。
實施例1 按照本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液制備方法將下列化合物配制無氰鍍銀電鍍液AgCl22g/L TU 70g/L DMF 作為溶劑(按實際要求定量) 半胱氨酸0.5g/L pH 7 溫度0℃～80℃ 按照具體實施方式
中的電鍍步驟使用該無氰鍍銀電鍍液進行電鍍操作。
實施例2 按照本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液制備方法將下列化合物配制無氰鍍銀電鍍液 AgNO3 22g/L KSCN130g/L DMF 作為溶劑(按實際要求定量) pH 7 溫度0℃～80℃ 按照具體實施方式
中的電鍍步驟使用該無氰鍍銀電鍍液進行電鍍操作。
實施例3 按照本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液制備方法將下列化合物配制無氰鍍銀電鍍液 AgNO3 17g/L KSCN100g/L 二甲基亞砜作為溶劑(按實際要求定量) pH 7 溫度0℃～80℃
權(quán)利要求
1、一種非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述電鍍液采用有機溶劑代替水作為溶劑，所述電鍍液中各組分質(zhì)量濃度為銀離子來源物1～200g/L，配位劑1～800g/L，電鍍添加劑10～10000mg/L。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述銀離子來源物為含有銀離子的無機鹽或有機鹽。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述銀離子來源物為氯化銀、硝酸銀、硫酸銀、氧化銀、甲基磺酸銀、乙酸銀或酒石酸銀中的一種或幾種。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述配位劑為硫脲和硫氰酸鹽中的一種或兩種。
5、根據(jù)權(quán)利要4所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述的硫氰酸鹽為硫氰酸鈉、硫氰酸鉀或硫氰酸銨中的一種。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述的有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺DMF、二甲基亞砜、吡啶、苯胺、喹啉、甲酰胺、乙酰胺、液氨、氯仿、四氯化碳、醇類有機溶劑、醚類有機溶劑或酮類有機溶劑中的一種。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述的電鍍添加劑為氨基磺酸、酒石酸銻鉀、半胱氨酸、聚乙烯亞胺、環(huán)氧胺縮聚物或硒氰化物中的一種或幾種。
8、根據(jù)權(quán)利要求8所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述的氨基磺酸的濃度為10～3000mg/L；所述的酒石酸銻鉀的濃度為10～5000mg/L；所述的半胱氨酸的濃度為10～5000mg/L；所述的聚乙烯亞胺平均分子量為100～1000000，濃度為50～10000mg/L；所述的環(huán)氧胺縮聚物平均分子量為100～1000000，其分子通式是
濃度為50～10000mg/L；所述的硒氰化物為KSeCN或NaSeCN，濃度為0.01～500mg/L。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水無氰鍍銀電鍍液，其特征在于所述的非水無氰鍍銀電鍍液的制備方法為將各組分按照所述原料配方溶解在有機溶劑中，混合均勻，制成非水無氰鍍銀電鍍液，溶液溫度調(diào)節(jié)為0℃～80℃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非水無氰鍍銀電鍍液，所述電鍍液采用有機溶劑代替水作為溶劑，所述電鍍液中各組分質(zhì)量濃度為銀離子來源物1～200g/L，配位劑1～800g/L，電鍍添加劑10～10000mg/L。本發(fā)明的非水無氰鍍銀電鍍液與傳統(tǒng)的有氰鍍銀工藝配方相比，該非水無氰鍍銀電鍍液毒性極低；與無氰鍍銀水體系鍍液相比，其鍍液穩(wěn)定性好，鍍層中銀粒子簇更小，在控制條件下，平均粒子半徑在100納米以內(nèi)，鍍層細致光亮且結(jié)合力良好，可滿足裝飾性電鍍、功能性電鍍等領(lǐng)域的應(yīng)用，特別在電子芯片微溝道電鍍與納米材料制備方面有更好的應(yīng)用。
文檔編號C25D3/02GK101311321SQ20081007066
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者孫建軍, 陳錦懷, 謝步高, 林志彬, 陳國南 申請人:福州大學(xué)