專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)氰堿性鍍銅液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電鍍技術(shù)領(lǐng)域，特別是能夠完全取代氰化物電鍍銅的無(wú)氰堿性鍍銅 液。本發(fā)明還涉及這種無(wú)氰堿性鍍銅液的制備方法。
背景技術(shù)：
電鍍?cè)谖覈?guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著不可或缺的作用，工業(yè)的許多產(chǎn)品都需要進(jìn)行電鍍加 工，而傳統(tǒng)的裝飾性電鍍液都必須要使用劇毒的氰化鈉，對(duì)環(huán)境和社會(huì)安定有著巨大的危害。自從國(guó)家頒布《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和國(guó)務(wù)院頒布32號(hào)令以來(lái)，電鍍工作者在“淘 汰含氰電鍍落后生產(chǎn)工藝”方面做了很多研究。近幾年國(guó)內(nèi)無(wú)氰堿性鍍銅工藝得到較大發(fā) 展，國(guó)外也有相應(yīng)的產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)內(nèi)，在一些環(huán)保要求高的電鍍企業(yè)得到逐步應(yīng)用。近幾年的 實(shí)踐證明無(wú)氰堿性鍍銅作為鐵，銅，黃銅，鋅合金，鋁及合金浸鋅層等基材的打底鍍層是可 行的。現(xiàn)有的無(wú)氰鍍銅工藝主要有焦磷酸鹽電鍍銅、硫酸鹽電鍍銅、乙二胺電鍍銅、氟硼酸 鹽電鍍銅、檸檬酸_酒石酸電鍍銅、HEDP (羥基亞乙基二磷酸)電鍍銅和氨基磺酸電鍍銅體 系等。其中，焦磷酸鹽鍍銅體系已大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)，但一般還需要進(jìn)行氰化預(yù)鍍銅處理， 而且鍍液維護(hù)復(fù)雜，成本較高。檸檬酸-酒石酸電鍍銅體系也有少量用于生產(chǎn)，但結(jié)合力不 夠理想，鍍液成本也較高，長(zhǎng)期放置易于生霉。硫酸鹽電鍍銅體系直接電鍍時(shí)結(jié)合力極差。 HEDP電鍍銅體系幾乎可以與氰化鍍銅相媲美，但污水處理費(fèi)用仍較高。其他的幾種工藝也 因都存在不同缺陷，基本上是停留在實(shí)驗(yàn)研究階段，還沒(méi)有完全用于工業(yè)生產(chǎn)。氰化電鍍銅 層結(jié)晶細(xì)致、結(jié)合力好、鍍液的均鍍性、整平性、穩(wěn)定性也非常好，可以在鋼鐵、鋅及鋅合金 基體零件上直接電鍍。但氰化電鍍銅液中含有氰根離子，毒性大，廢水及廢液難處理，污染 環(huán)境嚴(yán)重，而且危害人體健康。因此，人們一直在尋找可以替代氰化物電鍍銅的無(wú)氰鍍銅 液。我國(guó)電鍍工作者從二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始，一直在從事無(wú)氰電鍍的研發(fā)，如在無(wú) 氰鍍銅工藝方面出現(xiàn)焦磷酸鹽、檸檬酸、HEDP、酒石酸鹽、氟硼酸鹽、氨酸乙酸、有機(jī)胺等無(wú) 氰堿性鍍銅液專(zhuān)利，但各液都有自身的不足，例如，焦磷酸鉀作絡(luò)合劑，其絡(luò)合形式為
OH OH
II
—P—Cu—P—
IIIl O O焦磷酸根的兩個(gè)磷是通過(guò)氧連接的，當(dāng)PH值較低時(shí)焦磷酸根易水解而產(chǎn)生正磷 酸根并在鍍液中結(jié)累起來(lái)，以致使沉積速度顯著下降.又由于許多金屬在焦磷酸鹽鍍液中 會(huì)起置換反應(yīng)，產(chǎn)生置換銅層，影響鍍層間的結(jié)合力，故鍍前必須還要進(jìn)行預(yù)鍍。這樣的鍍 液成本高，操作條件苛刻，鍍液不穩(wěn)定，廢液處理困難等，特別是鍍層結(jié)合力不好，阻礙了推 廣應(yīng)用。因此開(kāi)發(fā)一種符合清潔生產(chǎn)的要求，不含氰化物，重金屬等有害物質(zhì)，適合于鋼鐵件，黃銅，銅，鋅合金壓鑄件，鋁及鋁合金浸鋅層的預(yù)鍍；鍍液具有極好的分散和覆蓋性能， 鍍層細(xì)致，平滑，柔軟，有一定的光亮度；鍍液操作簡(jiǎn)單，控制容易，鍍液分散能力和深鍍能 力好，鍍層結(jié)晶細(xì)致，具有良好的延展性，鍍層綜合質(zhì)量可與氰化物鍍銅媲美的鍍銅成為了 一項(xiàng)迫切和重要的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有背景技術(shù)的不足之處，而提供一種無(wú)氰堿性鍍銅 液。本發(fā)明的另一目的是提供這種無(wú)氰堿性鍍銅液的制備方法。本發(fā)明無(wú)氰堿性鍍銅溶液，采用的是二價(jià)銅離子的基礎(chǔ)液，可與金屬銅離子絡(luò)合 的絡(luò)合劑。其與銅離子絡(luò)合形式可能為 其中，Rl為芳香醇類(lèi)化合物，R2為羧基芳香類(lèi)化合物，R3為脂肪醇類(lèi)化合物，R4 為脂肪羧基類(lèi)化合物。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到的無(wú)氰堿性鍍銅液，其特征在于鍍銅液由 金屬銅離子，絡(luò)合劑，導(dǎo)電鹽組成，所述的絡(luò)合劑為10- (2，5- 二羥基苯基)-10-氫-9-氧 雜-10-磷雜菲-10-氧化物，絡(luò)合劑的含量為200-300g/L，所述的導(dǎo)電鹽包括氫氧化鉀和碳 酸鉀，導(dǎo)電鹽的含量為50-75g/L，金屬銅離子的含量為8-12g/L，電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流 密度為0. 5-1. 5A/dm2，鍍液PH值為9-10，鍍液溫度為40_60°C。在上述技術(shù)方案中，所述的金屬銅離子的來(lái)源為堿式碳酸銅、硫酸銅、硝酸銅中的 一種或幾種。在上述技術(shù)方案中，所述鍍液的組成為10-(2，5_ 二羥基苯基)-10_氫-9-氧 雜-10-磷雜菲-10-氧化物，絡(luò)合劑的含量為250g/L，氫氧化鉀30g/L，碳酸鉀35g/L，堿式 碳酸銅中金屬銅離子的含量為10g/L，電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度為1. OA/dm2，鍍液PH 值為9. 5，鍍液溫度為55°C。本發(fā)明無(wú)氰堿性鍍銅液的制備方法，其特征在于它包括如下步驟①、用蒸餾水將堿式碳酸銅調(diào)制成糊狀，使其金屬銅離子的含量為8_12g/L ；②、用蒸餾水把10- (2，5- 二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜_10_磷雜菲_10_氧化物 溶解，絡(luò)合劑的含量為200-300g/L，再加入氫氧化鉀或氫氧化鈉，將pH調(diào)整到8. 0-9. 0之 間；③、在攪拌條件下，將溶液①緩慢加入到溶液②中，使其充分被絡(luò)合；④、將碳酸鉀用蒸餾水溶解，并陸續(xù)加入到溶液③中；⑤、再次用氫氧化鉀或氫氧化鈉將鍍液pH值調(diào)整到9-10之間
4
⑥、用蒸餾水定容后即可使用；電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度為0. 5-1. 5A/dm2，鍍液溫度為40_60°C。在上述技術(shù)方案中，所述的堿式碳酸銅可由硫酸銅或硝酸銅代替。在上述技術(shù)方案中，所述的氫氧化鉀或氫氧化鈉及碳酸鉀為導(dǎo)電鹽，所述導(dǎo)電鹽 的含量為50-75g/L。本發(fā)明無(wú)氰堿性電鍍銅液中采用新型有機(jī)膦作為主絡(luò)合劑，添加量為200_300g/ L。添加量過(guò)低，陰極極化降低，導(dǎo)電性較差，槽電壓較高，析氫嚴(yán)重，陽(yáng)極溶解不好，鍍層粗 糙，光亮范圍較窄。添加量過(guò)高，鍍層性能改善不明顯，還會(huì)增加成本。本發(fā)明無(wú)氰堿性鍍銅液是由金屬銅離子，絡(luò)合劑，導(dǎo)電鹽組成。金屬銅離子濃度 與允許電流密度的分散能力有關(guān)，為了使允許的電流密度，分散能力和沉積速度等性能均 達(dá)到實(shí)用要求，經(jīng)試驗(yàn)銅含量在8_12g/L范圍為宜，鍍液中金屬銅離子濃度過(guò)低，電導(dǎo)率下 降，槽電壓較高，析氫嚴(yán)重，鍍層光亮范圍縮小，允許電流密度下降。金屬銅離子濃度過(guò)高， 分散能力降低，鍍層結(jié)晶粗糙。絡(luò)合劑采用有多個(gè)取代基團(tuán)的新型有機(jī)膦，磷原子之間是通過(guò)有機(jī)基團(tuán)耦合連接 的，這種有機(jī)磷不容易被水解，保證了鍍液的穩(wěn)定性。添加量200-300g/L為宜，添加過(guò)低， 鍍層光亮范圍縮小，分散能力降低并且影響結(jié)合力，陽(yáng)極也易鈍化。添加過(guò)高，鍍液陰極電 流效率低，還會(huì)增加成本。碳酸鉀和氫氧化鉀是導(dǎo)電鹽，能提高鍍液導(dǎo)電率和分散能力，導(dǎo)電鹽的含量為 50-75g/L含量太高會(huì)縮小鍍層光亮范圍。金屬銅離子的來(lái)源可以是碳酸銅，硫酸銅，硝酸銅等，經(jīng)過(guò)絡(luò)合劑絡(luò)合后進(jìn)入鍍 液。在電鍍過(guò)程中，鍍液中銅離子的供應(yīng)主要來(lái)自陽(yáng)極的溶解。該溶液的無(wú)氰堿性鍍銅PH值要求控制在9-10范圍為宜。PH值過(guò)低，易產(chǎn)生置換 鍍層，導(dǎo)致其結(jié)合力下降，分散能力變差。PH值過(guò)高，鍍層光亮范圍縮小，色澤變暗，鍍層粗 糙，高區(qū)出現(xiàn)毛刺。該溶液的無(wú)氰堿性鍍銅鍍液使用溫度范圍寬，電流效率高，鍍層結(jié)晶細(xì)致，外觀色 澤好，鍍液穩(wěn)定，均鍍和覆蓋力強(qiáng)，成本低，廢水處理容易?？梢源婧袆《镜那杌婂冦~ 液，作為預(yù)鍍銅或直接電鍍銅使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)氰堿性鍍銅液有如下優(yōu)點(diǎn)1、該溶液為無(wú)氰堿性鍍銅溶液，保護(hù)了環(huán)境，減少了公害，其溶液可以在鋼鐵件， 黃銅件，鋅壓鑄件(或經(jīng)過(guò)浸鋅的鋁件)上直接進(jìn)行電鍍，鍍層與基體金屬之間具有超強(qiáng)的 結(jié)合力。該溶液可掛鍍，也可滾鍍；可作預(yù)鍍層，也可作為中間或表面鍍層。2、該溶液鍍液成分穩(wěn)定，操作便利，鍍液分散能力和深鍍能力好，鍍層結(jié)晶細(xì)致， 具有良好的延展性，鍍層綜合質(zhì)量可與氰化物鍍銅媲美。3、該溶液無(wú)氰堿性鍍銅液中的絡(luò)合劑，采用兩個(gè)磷之間的氧用有機(jī)團(tuán)取代，使它 成為有機(jī)磷，這類(lèi)有機(jī)磷酸是碳原子上連接兩個(gè)磷酸基的有機(jī)磷酸，對(duì)金屬離子有較強(qiáng)的 螯合作用，保證了鍍層與基材之間超強(qiáng)的結(jié)合力。4、該溶液中電鍍濃縮液能提供基體必要的銅，沉積的銅可以通過(guò)對(duì)陽(yáng)極的溶解得 到補(bǔ)充。5、該溶液在常溫下可以工作，沉積速度會(huì)較慢，不適合實(shí)際生產(chǎn)的需要。提高溫度有利于提高鍍液的分散能力和鍍層的結(jié)合力?？紤]到高溫槽液的揮發(fā)和能源的消耗，溫度 宜控制在40 60°C之間。電流效率高，鍍層結(jié)晶細(xì)致，外觀色澤好，鍍液穩(wěn)定，均鍍能力和 覆蓋能力強(qiáng)，成本低，廢水處理容易。真正完全可以替代含有劇毒的氰化鍍銅液。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，僅 作舉例而已。同時(shí)通過(guò)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。絡(luò)合劑的化學(xué)名為10-(2，5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧 化物，簡(jiǎn)稱(chēng)為0D0PB，CAS號(hào)為99208-50-1，分子式為=C18H9PO4。外觀為白色或微黃色，純度 彡98%，熔點(diǎn)245-255°C，為可市購(gòu)產(chǎn)品。其分子結(jié)構(gòu)式為 實(shí)施例1鍍液組成10- (2，5- 二羥基苯基)-10-氫_9_氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物200g/L堿式碳酸銅中的銅離子8g/L氫氧化鉀20g/L碳酸鉀30g/L制備方法①、用蒸餾水將堿式碳酸銅調(diào)制成糊狀；②、用蒸餾水把絡(luò)合劑溶解，再加入氫氧 化鉀或者氫氧化鈉溶液，將PH調(diào)整到8. 0-9. 0之間；③、在攪拌條件下，將溶液①緩慢加入 到溶液②中，使其充分被絡(luò)合；④、將碳酸鉀用蒸餾水溶解，并陸續(xù)加入到溶液③中；⑤、再 次用氫氧化鉀或氫氧化鈉將鍍液PH值調(diào)整到9-10之間；⑥、用蒸餾水定容后即可使用。電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度為0. 5A/dm2，鍍液pH值為9. 0，鍍液溫度為50°C。實(shí)施例2 鍍液組成10- (2，5- 二羥基苯基)-10-氫_9_氧雜_10_磷雜菲_10_氧化物250g/L堿式碳酸銅中的銅離子10g/L氫氧化鉀30g/L碳酸鉀35g/L制備方法 ①用蒸餾水將堿式碳酸銅調(diào)制成糊狀；②用蒸餾水把絡(luò)合劑溶解，再加入氫氧化 鉀或者氫氧化鈉溶液，將PH調(diào)整到8. 0-9. 0之間；③在攪拌條件下，將溶液①緩慢加入到溶液②中，使其充分被絡(luò)合；④將碳酸鉀用蒸餾水溶解，并陸續(xù)加入到溶液③中；⑤再次用氫 氧化鉀或氫氧化鈉將鍍液PH值調(diào)整到9-10之間；⑥用蒸餾水定容后即可使用。電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度1. OA/dm2,鍍液pH值為9. 5，鍍液溫度為55°C。實(shí)施例3鍍液組成10- (2，5- 二羥基苯基)-10-氫_9_氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物300g/L硝酸銅中的銅離子12g/L氫氧化鉀30g/L碳酸鉀40g/L制法①用蒸餾水將堿式碳酸銅調(diào)制成糊狀；②用蒸餾水把10-(2，5_ 二羥基苯 基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物溶解，再加入氫氧化鉀或者氫氧化鈉溶液， 將PH調(diào)整到8. 0-9. O之間；③在攪拌條件下，將溶液①緩慢加入到溶液②中，使其充分被絡(luò) 合；④將碳酸鉀用蒸餾水溶解，并陸續(xù)加入到溶液③中；⑤再次用氫氧化鉀或氫氧化鈉將 鍍液PH值調(diào)整到9-10之間；⑥用蒸餾水定容后即可使用。電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度1. 5A/dm2，鍍液pH值為10. 0，鍍液溫度為60°C。實(shí)施例4鍍液組成10- (2，5- 二羥基苯基)-10-氫_9_氧雜_10_磷雜菲_10_氧化物280g/L硫酸銅中的銅離子9g/L氫氧化鉀30g/L碳酸鉀45g/L制法①用蒸餾水將堿式碳酸銅調(diào)制成糊狀；②用蒸餾水把10-(2，5_ 二羥基苯 基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物溶解，再加入氫氧化鉀或者氫氧化鈉溶液， 將PH調(diào)整到8. 0-9. O之間；③在攪拌條件下，將溶液①緩慢加入到溶液②中，使其充分被絡(luò) 合；④將碳酸鉀用蒸餾水溶解，并陸續(xù)加入到溶液③中；⑤再次用氫氧化鉀或氫氧化鈉將 鍍液PH值調(diào)整到9-10之間；⑥用蒸餾水定容后即可使用。電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度1. 5A/dm2，鍍液pH值為10. 0，鍍液溫度為60°C。下面通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一 .該無(wú)氰堿性鍍銅液與氰化鍍銅液鍍層性能的比較1、兩者均可以在鋼鐵，黃銅，鋅鋁壓鑄件及鋁件經(jīng)浸鋅后直接電鍍.2、兩者均具有良好的覆蓋能力和均鍍能力。3、該工藝比氰化物鍍銅有更好的延展性和韌性。4、該工藝無(wú)氰鍍銅鍍層具有良好的焊接性。5、該工藝比氰化物鍍銅的硬度低。氰化鍍銅1500N/mm2該液500N/mm26、該溶液不含有劇毒的氰化物，為操作者提供了一個(gè)良好的工作環(huán)境.
7、該工藝的操作條件寬廣(溫度，PH值等)8、該工藝沒(méi)有氰化物長(zhǎng)期電鍍碳酸鹽積累的煩惱。9、該工藝比氰化物鍍銅要達(dá)到相同的厚度需要鍍稍長(zhǎng)的時(shí)間和更大的電流密度。 (因?yàn)镃u2+++2e-Cu和Cu1++e—一Cu用電量更大些)，但該的液比氰化物電流效率高。(無(wú) 氰鍍銅高達(dá)95%，而氰化物鍍銅在75%左右)10、廢水處理簡(jiǎn)單，該溶液的廢水比氰化鍍銅更容易只需廢水中加入濃硫酸，將 PH值調(diào)到3. 5左右，再加入30-50ml/L的雙氧水，并連續(xù)打氣2_3小時(shí)以破壞鍍液中的絡(luò)合 劑，加入氫氧化鈣以沉淀分解后的絡(luò)合劑的分解物和銅離子，再加絮凝劑絮凝，分離沉淀。 處理后鍍液為無(wú)色液體，經(jīng)測(cè)銅離子含量低于0. 3ppm，可進(jìn)行安全排放。
該溶液的工藝與氰化物鍍銅工藝性能比較
該工藝
實(shí)施例2鍍液組成
氰化鍍銅工藝 氰化亞銅 60g/L 金屬銅42. 5g/L
氰化鈉(游離)12g/L PH
9. 2-10. 0
氫氧化鈉
溫度
PH
10-20g/L 60 °C 10-12
0. 2-1. 5A/dm2陰極電流密度0.2-1. 5A/dm2陽(yáng)極陰極1.5 11.5 1陽(yáng)極OHFC (無(wú)氧高電導(dǎo)銅)電解銅板攪拌強(qiáng)有力空氣攪拌和大容量循環(huán)過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中，編號(hào)為1的該電鍍液中金屬銅含量為9. 5g/L ；編號(hào)為2的該電鍍液中金 屬銅含量為6. 5g/L ；編號(hào)3的為氰化鍍銅液，電鍍液中金屬銅含量為42g/L。對(duì)這3個(gè)編號(hào) 的鍍液及鍍層的性能進(jìn)行如下比較2. 1.1霍爾槽試片外觀在溫度為50°C下，對(duì)以上3種鍍液進(jìn)行赫爾槽實(shí)驗(yàn)，觀察試片的外觀，結(jié)果見(jiàn)表1。 當(dāng)總電流為0. 5A時(shí)，3種鍍液的試片均為半光亮；當(dāng)總電流為IA和1. 5A時(shí)，編號(hào)2、3的試 片高電流區(qū)鍍層結(jié)晶粗糙或燒焦范圍大于編號(hào)1的。但編號(hào)為2的溶液得到試片半光亮的 范圍比編號(hào)3的略寬。表1 :3個(gè)編號(hào)赫爾槽實(shí)驗(yàn)，試片的外觀比較 2. 1.2沉積速度采用鐵片在鍍槽中測(cè)試鍍液的沉積速度V和電流效率η。測(cè)試溶液與安培分鐘計(jì) 串連，記錄實(shí)際通過(guò)的電量，通過(guò)鐵片的增重計(jì)算沉積速度和電流效率，結(jié)果見(jiàn)表2。表2不同鍍液的電流密度與沉積速度 從表2可見(jiàn)，提高電流密度沉積速度加快，電流效率下降；這是由電流密度增大后 析氫引起的。此外，金屬銅離子濃度大的鍍液中電流效率大，沉積速度也快。總的來(lái)說(shuō)，電 流密度為1.5A/dm2以下時(shí)，這3種鍍液的電流效率均在90%以上，而編號(hào)為1的溶液的沉 積速度略快一些。2. 1.3分散能力采用赫爾槽測(cè)定鍍液的分散能力，溫度50°C，電流1. OA,電鍍30min，試片為鐵片。 將試片上的鍍層部分分為10等份，取中間位置作為測(cè)量點(diǎn)，采用X-熒光測(cè)厚儀測(cè)量1 8 各部位中間位置的鍍層厚度，按照公式計(jì)算鍍液的分散能力T. PΤ·Ρ =Σ δ i/7 δ 1X100% (i = 2 8)式中δ 1-1號(hào)方格位置的鍍層厚度(μπι)，δ i-2 8號(hào)任一方格的鍍層厚度
(μ m) ο測(cè)量得到1、2、3號(hào)鍍液的分散能力分別為68. 7%,64. 2%,61. 3%，表明對(duì)于編號(hào) 為1的分散能力比編號(hào)2的要好，編號(hào)2的分散能力比編號(hào)3的略好。2. 1.4鍍層結(jié)合力鍍層的結(jié)合力跟基體材料密切相關(guān)。通過(guò)對(duì)不同基體進(jìn)行無(wú)氰堿性鍍銅、后鍍鎳，采用反復(fù)彎曲試驗(yàn)和熱震試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)鍍層的結(jié)合力。鋼鐵件電鍍液流程除油一酸洗一活化一無(wú)氰堿性鍍銅(J = 1 1. 5A/dm2，t = 20 40min，鍍層厚度4 12 μ m)—鍍酸性光亮鍍銅(J = 2A/dm2，t = IOmin,鍍層厚度約 13 17 μ m)—鍍光亮鎳(J = 2A/dm2，t = IOmin,鍍層厚度約 4 μ m)。鋅合金基體電鍍液除油一活化一無(wú)氰堿性鍍銅(P (Cu) = 6. 5g/L，J = 1 1. 5A/dm2，t = 20 40min，鍍層厚度4 12 μ m)—鍍酸性光亮鍍銅(J = 2A/dm2，t = IOmin,鍍層厚度約13 17 μ m)—鍍光亮鎳(J = 2A/dm2，t = IOmin,鍍層厚度約4 μ m)。對(duì)以上2種基體進(jìn)行電鍍，得到不同厚度的銅層和光亮鎳鍍層，鍍層無(wú)起泡和脫 皮現(xiàn)象。鍍層經(jīng)反復(fù)彎曲，直至基體斷裂，都無(wú)起皮脫落現(xiàn)象。鋼鐵件、鋁及鋁合金基材的 電鍍層經(jīng)250°C、鋅合金基材經(jīng)150°C烘烤Ih后放入冷水中驟冷，編號(hào)為1、2、3均無(wú)起泡和 脫皮現(xiàn)象，說(shuō)明該液鍍層與氰化鍍銅液的結(jié)合力相當(dāng)。上述試驗(yàn)對(duì)比表明，該溶液鍍層結(jié)合力，沉積速度，分散能力，覆蓋能力及鍍液穩(wěn) 定性好，完全能夠作為鋼鐵，黃銅，鋅鋁壓鑄件基體預(yù)鍍銅層，也可以用于壓鑄質(zhì)量合格的 鋅合金基體預(yù)鍍層。是可以真正完全取代氰化鍍銅的液.該溶液不含有劇毒的氰化物，為 操作者提供一個(gè)無(wú)毒、清潔的良好工作環(huán)境。同時(shí)，電鍍廢水處理比氰化物鍍銅更容易，真 正做到了從源頭上杜絕污染。
權(quán)利要求
無(wú)氰堿性鍍銅液，其特征在于鍍銅液由金屬銅離子，絡(luò)合劑，導(dǎo)電鹽組成，所述的絡(luò)合劑為10 (2，5 二羥基苯基) 10 氫 9 氧雜 10 磷雜菲 10 氧化物，絡(luò)合劑的含量為200 300g/L，所述的導(dǎo)電鹽包括氫氧化鉀和碳酸鉀，導(dǎo)電鹽的含量為50 75g/L，金屬銅離子的含量為8 12g/L，電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度為0.5 1.5A/dm2，鍍液PH值為9 10，鍍液溫度為40 60℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)氰堿性鍍銅液，其特征在于所述的金屬銅離子的來(lái)源為堿 式碳酸銅、硫酸銅、硝酸銅中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)氰堿性鍍銅液，其特征在于所述鍍液的組成為10-(2， 5- 二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物，絡(luò)合劑的含量為250g/L，氫氧 化鉀30g/L，碳酸鉀35g/L，堿式碳酸銅中金屬銅離子的含量為10g/L，電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極 電流密度為1. OA/dm2，鍍液PH值為9. 5，鍍液溫度為55°C。
4.無(wú)氰堿性鍍銅液的制備方法，其特征在于它包括如下步驟①、用蒸餾水將堿式碳酸銅調(diào)制成糊狀，使其金屬銅離子的含量為8-12g/L；②、用蒸餾水把10-(2，5- 二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物溶解， 絡(luò)合劑的含量為200-300g/L，再加入氫氧化鉀，將pH調(diào)整到8. 0-9. 0之間；③、在攪拌條件下，將溶液①緩慢加入到溶液②中，使其充分被絡(luò)合；④、將碳酸鉀用蒸餾水溶解，并陸續(xù)加入到溶液③中；⑤、再次用氫氧化鉀將鍍液PH值調(diào)整到9-10之間；⑥、用蒸餾水定容后即可使用；電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度為0. 5-1. 5A/dm2，鍍液溫度為40-60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)氰堿性鍍銅液的制備方法，其特征在于所述的堿式碳酸銅 可由硫酸銅或硝酸銅代替。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)氰堿性鍍銅液的制備方法，其特征在于所述的氫氧化鉀、 碳酸鉀為導(dǎo)電鹽，所述導(dǎo)電鹽的含量為50-75g/L。
全文摘要
無(wú)氰堿性鍍銅液，鍍銅液由金屬銅離子，絡(luò)合劑，導(dǎo)電鹽組成，所述的絡(luò)合劑為10-(2，5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物，絡(luò)合劑的含量為200-300g/L，所述的導(dǎo)電鹽包括氫氧化鉀和碳酸鉀，導(dǎo)電鹽的含量為50-75g/L，金屬銅離子的含量為8-12g/L，電鍍時(shí)電鍍銅槽陰極電流密度為0.5-1.5A/dm2，鍍液pH值為9-10，鍍液溫度為40-60℃。本發(fā)明無(wú)氰堿性鍍銅鍍液使用溫度范圍寬，電流效率高，鍍層結(jié)晶細(xì)致，外觀色澤好，鍍液穩(wěn)定，均鍍和覆蓋力強(qiáng)，成本低，廢水處理容易?？梢源婧袆《镜那杌婂冦~液，作為預(yù)鍍銅或直接電鍍銅使用。本發(fā)明還涉及這種無(wú)氰堿性鍍銅液的制備方法。
文檔編號(hào)C25D3/38GK101922027SQ20101025708
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者劉海鳳, 張紅利, 張迎, 王志軍, 王池, 袁震芹 申請(qǐng)人:武漢風(fēng)帆電鍍技術(shù)有限公司