一种无氰镀金电镀液
金的单质通称为“黄金”,是一种十分稀少、特殊和贵重的金属。金具有金黄色的外表,延展性好,易于抛光,化学性质不活泼,不容易与其他元素发生化学反应,只能溶于王水等腐蚀性较强的物质中而不能溶于其它类酸,具有耐蚀性强,及良好的抗变色性能。因而金的广泛用途主要有,用作国际储备,用于珠宝、首饰等的装饰,应用于工业与现代高新技术产业之中。随着电镀技术的进步,人们保护环境意识的加强,电镀工作者们纷纷投入到无氰电镀的研究工作之中。已经提出的柠檬酸盐镀金,现在已经有很多的厂商在使用,但所使用的金盐是用氰化金钾,仍是氰化物,没有真正意义上实现无氰化。为了实现无氰化,电镀工作者先后提出了亚硫酸镀金、硫代硫酸镀金,乙二胺镀金、巯基磺酸镀金、L-半胱氨酸镀金、乙内酰脲镀金等,并申请了相应的专利。无氰镀液以亚硫酸盐镀金液应用较多,但是这些无氰镀金液与氰化镀金液相比仍然有一些缺点,比如镀液稳定性问题。不论是在酸性、中性或碱性的无氰镀金液,亚硫酸根离子容易与镀液中的溶解氧发生氧化还原反应,亚硫酸根变成硫酸根,导致镀液组成发生改变,这给实际的的存放和使用带来许多不便。其次镀金层耐磨性差,在正镀金之前往往需要预镀金,即在正镀金前在一特定镀金液中进行预镀金后再转入正常镀金工序。此外镀液的成本较高,很多无氰镀金液配制非常复杂,在配制过程中损耗金比较多,造成较大的资源浪费。因此,无氰镀金工艺的推广与使用受到极大的限制。基于这种情况,寻求一种低毒或无毒的、稳定性好的、操作简单及成本低的无氰镀金液,成为科研工作者的研发与应用的一个主要努力方向。
为了解决上述问题,本文提供了一种无氰镀金电镀液,该镀液本身毒性很小或无毒,镀液组分成本低,具有较好的稳定性。采用的技术方案如下:无氰镀金电镀液的配方包括以下组份:金的无机酸,主络合剂,辅助络合剂; 所述主络合剂为烷烃化合物,辅助络合剂为非营养性甜味剂。镀金液使用的金的无机酸,为氯金酸。主络合剂烷烃化合物为三羟甲基氨基甲烷或其盐酸盐,辅助络合剂非营养性甜味剂为糖精或其盐类。使用的一种无氰镀金电镀液的操作条件为:pH范围为7〜9,电流密度范围为0. 05 A/dm2〜0. 5 A/dm2,温度范围为20〜60°C。先溶解三羟甲基氨基甲烷或其盐酸盐后,在搅拌的情况下把三羟甲基氨基甲烷或其盐酸盐加入到氯金酸溶液中,然后加入糖精或其盐类和水,混合均勻,镀液温度维持在20〜60°C,然后,将处理好的金属基底置于电路组成部分的阴极上,将阴极连同附属基底置于电镀液中,并通以直流电,所通的电流大小与时间要根据实际要求而定。
本文提供的一种无氰镀金电镀液不含有亚硫酸根等离子,各组分的化学稳定性较好,且镀液本身具有一定的缓冲能力,镀液PH值不会随放置时间的增加而发生较大的变化。镀液不含有毒性强的氰化物或者其它毒性强的有害物质,因此镀液的存放无需特殊保护,镀液本身为中性或近中性溶液,在电沉积的过程中不会对镀件产生强腐蚀等作用,镀件处理相对简单,且无需预镀金节约了成本,同时无氰化物也不会对环境和人体造成巨大的危害,污水废液处理相对简单。本发明提供的无氰镀金电镀液组成简单,所需原料价格低廉,配制方法简单易行,镀液与镍、铜等金属基底置换速率低,化学稳定性好,而且在电镀过程中无需通氮气除氧,电流密度适用范围比较宽,所得镀金层的晶粒细致、光亮且结合力好,能满足日常装饰性电镀和功能性电镀等多领域的应用。