一種鍍鎵電鍍液及鎵薄膜的脈沖電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種鍍鎵用的電鍍液，本發(fā)明還涉及用該電鍍液 制備鎵薄膜的脈沖電鍍方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 稀散金屬是指一系列稀有金屬元素，包括：鎵（Ga)、銦（In)、鉈（Tl)、鍺（Ge)、硒 (Se)、碲（Te)和錸（Re),稀散金屬是我國的優(yōu)勢資源。從鎵的用途看，其單質(zhì)金屬及合金具 有許多特殊性能，是當(dāng)今高新技術(shù)的支撐材料，已成為冶金、機(jī)械、化工、輕工、紡織、電子及 醫(yī)藥等工業(yè)尤其是原子能、宇航、衛(wèi)星通訊、能源等尖端技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)不可缺少的新興材料。 傳統(tǒng)的冶煉、精煉及合金制備方法已不能完全滿足當(dāng)今生產(chǎn)稀散金屬及其合金的需要，且 傳統(tǒng)的方法也存在不同程度的缺點(diǎn)，如高溫操作、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等，因此需要尋求 一種新的方法，一種環(huán)境友好的鍍鎵用電鍍液的出現(xiàn)為此提供了一種新的可能。在電鍍工 業(yè)中，電鍍液要作為電鍍廢物加以廢棄處理，因此，額外產(chǎn)生環(huán)境污染和處理成本。采用新 電鍍液進(jìn)行電鍍時(shí)，購買電鍍液需要消耗大量成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對技術(shù)現(xiàn)狀提供一種環(huán)保、無污染的鍍鎵電鍍 液。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種鍍鎵電鍍液，由如下濃度的 組分組成：
[0005] 氯化N-正丙基吡啶8儀~900 g..kg4; 氯化嫁 6D~90g.kg4;
[0006] N-甲基批聢焼酮 0.5~2.5 g.kg-1; 乙二醇 2,5 ~4,5g.kg-、 明膠 2.5 ~4g.kg_' 四氟硼酸鈉 2.5~Ajg.kg-1; 丙醇 余量。
[0007] 優(yōu)選的，鍍鎵電鍍液由如下濃度的組分組成：
[0008] 氯化N-正丙基吡啶870~895 g.：kg-S 氯化嫁 70~90g.kg4; N-甲基吡啶烷酮 1.0~2.0 g kg-% 乙二醇 3.0~4.5 g.kg-S 明膠 2.5-4^1?-1; 四氟硼酸鈉 3.0~4.5g.kg4; 丙醇 余量s
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選，鍍鎵電鍍液由如下濃度的組分組成：
[0010] 氯化N-正丙基批卩定850g.kg_1; 氯化嫁 88.5 g.kg'1; N-甲基吡啶烷酮 UgJcg-1;: 乙二醇 3,5 g,kg-1;: 明膠 3.0g.kg' 四氟硼酸鈉 3.5g.kg、 丙醇 50 g.kg-1。
[0011] -種使用上述鍍鎵電鍍液制備鎵薄膜的脈沖電鍍方法，其特征在于，包括如下步 驟：
[0012] a.按配比配制電鍍液；
[0013] b.脈沖電鍛，將電鍍液注入電鍍設(shè)備中，以銅片為陰極、純金板為陽極，進(jìn)行電鍍， 沉積在陰極銅片表面的膜即為鎵薄膜，電鍍的工藝條件為，電流密度為0. 6~0. 8A/dm2、頻 率為500~700Hz、占空比為1:7~1:11、電鍍液溫度為25~50°C、pH值為7. 5~11. 5。
[0014] 其中，所述陰極與陽極之間的間隔距離為5~8cm。
[0015] 其中，所述電鍍用電源為單脈沖電鍍電源。
[0016] 其中，所述陽極中金的質(zhì)量百分含量彡99. 99%。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本鍍鎵電鍍液具有一些獨(dú)特的性能，如較低 的熔點(diǎn)、良好的導(dǎo)電性、可以忽略的蒸汽壓、較寬的使用溫度及特殊的溶解性等。另外，本發(fā) 明使電鍍液循環(huán)多次再利用成為可能，通過電鍍液的循環(huán)使用，減少了電鍍液廢物、環(huán)境污 染和處理成本。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 本實(shí)施例的鍍鎵電鍍液，由如下濃度的組分組成：
[0021] 氯化N-正丙基吡啶800 gig-1 氯化嫁 60:g.kg4; 1<1-甲基_聢烷酮 （Ug.kg-1; 乙二醇 2.5g.kg4;: 明膠 2.5g,kg4;: 四氟硼酸鈉 Z.Sg.kg4;: 丙醇 ]32g.kg'
[0022] 使用本實(shí)施例鍍鎵電鍍液的制備鎵薄膜的脈沖電鍍方法，包括如下步驟：
[0023] a.按配比配制電鍍液；
[0024] b.脈沖電鍍，將電鍍液注入電鍍設(shè)備中，以銅片為陰極、純金板為陽極，進(jìn)行電鍍， 沉積在陰極銅片表面的膜即為鎵薄膜，電鍍的工藝條件為，電流密度為〇. 6A/dm2、頻率為 500Hz、占空比為1:7、電鍍液溫度為25°C、pH值為7. 5~11. 5。
[0025] 其中，陰極與陽極之間的間隔距離為5cm，電鍍用電源為單脈沖電鍍電源，陽極中 金的質(zhì)量百分含量> 99. 99%。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 本實(shí)施例的鍍鎵電鍍液，由如下濃度的組分組成：
[0028] 氯化N-正丙基R比卩定850 g.kg"1; 氣化嫁 88.5 g.kg-S N-甲基吡啶烷酮 l.Sg.kg4; 己二醇 3.5 g.kg-1; 明膠 S.Og.kg4; 四氟硼酸鈉 SJg.kg-1:: 丙醇 50 g.kg-1。
[0029] 使用本實(shí)施例鍍鎵電鍍液制備鎵薄膜的脈沖電鍍方法，包括如下步驟：
[0030] a.按配比配制電鍍液；
[0031] b.脈沖電鍍，將電鍍液注入電鍍設(shè)備中，以銅片為陰極、純金板為陽極，進(jìn)行電鍍， 沉積在陰極銅片表面的膜即為鎵薄膜，電鍍的工藝條件為，電流密度為0. 7A/dm2、頻率為 600Hz、占空比為1:9、電鍍液溫度為35°C、pH值為7. 5~11. 5。
[0032] 其中，陰極與陽極之間的間隔距離為6. 5cm，電鍍用電源為單脈沖電鍍電源，陽極 中金的質(zhì)量百分含量彡99. 99%。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 氯化N-正丙基吡啶890 g.kg_1; 氯化嫁 90 g.kg'1 ； N-甲基吡啶烷酮 ZJglg-1; 乙二醇 4.5 g.kg-1; 明膠 4 g.kg、 四氟硼酸鈉 丙醇 4.:5 g.kg-1。
[0035] 使用本實(shí)施例鍍鎵電鍍液制備鎵薄膜的脈沖電鍍方法，包括如下步驟：
[0036] a.按配比配制電鍍液；
[0037] b.脈沖電鍍，將電鍍液注入電鍍設(shè)備中，以銅片為陰極、純金板為陽極，進(jìn)行電鍍， 沉積在陰極銅片表面的膜即為鎵薄膜，電鍍的工藝條件為，電流密度為0. 8A/dm2、頻率為 700Hz、占空比為1:11、電鍍液溫度為50°C、pH值為7. 5~11. 5。
[0038] 其中，陰極與陽極之間的間隔距離為8cm，電鍍用電源為單脈沖電鍍電源，陽極中 金的質(zhì)量百分含量> 99. 99%。
[0039] 以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的 思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明 的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種錐嫁電錐液，其特征在于，由如下濃度的組分組成： 氯化N-正丙基fl比睫800~900g.kg-1;; 氣化嫁 60~90g.kg-i; N-甲基化巧燒醜 0.5~2.5g.kg-1; 己二醇 2.5~45昏悼'1; 明膠 么私4g.k裝-I; 四氣測酸銷 2.5~4.5g.略1; 丙醇 余量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐嫁電錐液，其特征在于，由如下濃度的組分組成： 氯化N-正丙基化晚870~W5g.kg-i;; 氯化嫁 70~90g.kg-i; N-甲基化晚燒爾 1.0~2.0g.kg-i: 玄二醇 3.0~4.5g.kg-i; 明膠 2.5 ~4g.kg-'; 四氣娜酸銷 3.Q~4.5g.kg-i;: 丙醇 余量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐嫁電錐液，其特征在于，由如下濃度的組分組成： 氯化N-正丙基化巧85〇g.kg-1;; 氯化嫁 88.5g.kg-i; N-甲基化巧燒酉同 1.5g.路1;: 仁醇 3 .5換岐S 明膠 3.0g.kg-I; 四氣娜酸鋼 3.5g.kg-1;: 丙醇 50g，;kg-1。4. 一種使用權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的錐嫁電錐液制備嫁薄膜的脈沖電錐方法， 其特征在于，包括如下步驟： a. 按配比配制電錐液； b. 脈沖電錐，將電錐液注入電錐設(shè)備中，W銅片為陰極、純金板為陽極，進(jìn)行電錐，沉積 在陰極銅片表面的膜即為嫁薄膜，電錐的工藝條件為，電流密度為0. 6~0. 8A/dm2、頻率為 500~700Hz、占空比為1:7~1:11、電錐液溫度為25~50°C、抑值為7. 5~11. 5。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖電錐方法，其特征在于：所述陰極與陽極之間的間隔距 離為5~8畑1。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖電錐方法，其特征在于：所述電錐用電源為單脈沖電錐 電源。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖電錐方法，其特征在于：所述陽極中金的質(zhì)量百分含量 > 99. 99%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍍鎵電鍍液，由如下濃度的組分組成：氯化N-正丙基吡啶800～900g.kg-1；氯化嫁60～90g.kg-1；N-甲基吡啶烷酮0.5～2.5g.kg-1；乙二醇2.5～4.5g.kg-1；明膠2.5～4g.kg-1；四氟硼酸鈉2.5～4.5g.kg-1；丙醇余量。本鍍鎵電鍍液具有一些獨(dú)特的性能，如較低的熔點(diǎn)、良好的導(dǎo)電性、可以忽略的蒸汽壓、較寬的使用溫度及特殊的溶解性等。
【IPC分類】C25D5/18, C25D3/54
【公開號】CN105401183
【申請?zhí)枴緾N201410470315
【發(fā)明人】潘增炎
【申請人】無錫楊市表面處理科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2014年9月15日