[發明專利]一種電鍍鈀鎳合金的電解液

有效

• 申請號: 201010168000.4
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101838830A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 楊防祖;岳俊培;田中群;姚士冰;許書楷;陳秉彝;周紹民
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種電解液，尤其是涉及一種電鍍鈀鎳合金的電解液。

背景技術

金具有優良的耐蝕性、導電性及延展性，在電子工業中被廣泛應用為電接觸器和連接器的涂飾金屬。金價格昂貴，尋求金鍍層的替代品、節約成本已引起人們的廣泛關注。鈀的許多性質都與金類似，如耐蝕性、延展性等，且鈀的價格較便宜，密度較低，應用成本遠遠低于金。鈀合金鍍層不僅可以使成本進一步降低，還可以顯著降低純鈀鍍層的吸氫現象，改善鈀鍍層的延展性、耐磨性、接觸電阻和光亮度等。因此，鈀及其合金被認為是最有可能取代或節約金的金屬或合金。

此外，鈀及其合金還可作為高檔裝飾品的底層、阻擋層、電接觸鍍層、接插鍍層，廣泛應用于裝飾性行業、電子工業、微機電加工等行業。

鈀和鎳同屬一族，性質接近。鈀鎳合金的熱力學穩定性較好。因為鎳的價格便宜，耐蝕性較好，接觸電阻較低，所以鈀鎳合金是目前最普遍應用的一種鈀合金。

目前，國內關于電鍍鈀鎳合金的研究極少。國外研究的重點是，通過絡合劑和添加劑的選擇，以達到高速電鍍和無氨電鍍的目的。對既能電鍍高鎳含量，又能根據要求，電鍍不同鎳含量鈀鎳合金的工藝技術的研究未見報道；對高鎳含量及不同鎳含量鈀鎳合金鍍層光亮度、致密性及孔隙率起決定作用的添加劑研究也未見報道。

鈀鎳合金中，鎳含量對鍍層的性質影響較大，不同鎳含量的鈀鎳合金鍍層具有不同的硬度、不同的熱力學穩定性，當然也有不同的應用。目前，鎳質量含量為20％左右的鈀鎳合金鍍層已被廣泛應用，但高鎳質量含量的鈀鎳合金未見工業應用。

對于同一種鍍液，在一定的電流密度范圍內，電鍍得到的鈀鎳合金鍍層，鎳的質量含量要基本不變。美國專利US.4849303指出，鍍液中加入少量的碘離子后，在不同電流密度下，得到的鈀鎳合金鍍層中鎳質量變化不超過3％。

發明內容

本發明旨在提供一種能電鍍出不同鎳質量含量(10％～40％)的光亮、致密、無針孔的電鍍鈀鎳合金的電解液。

本發明所述電鍍鈀鎳合金的電解液包括主鹽、絡合劑、添加劑、導電鹽和pH穩定劑；所述主鹽包括鈀鹽和鎳鹽，以金屬鈀計算，鈀鹽的含量為1～10g/L，按摩爾比，鈀鹽∶鎳鹽為1∶(1～3)；所述絡合劑的濃度為0.2～1.0mol/L；所述添加劑的含量為0.01～1.0g/L；所述導電鹽的含量為20～100g/L；所述pH穩定劑為20～50g/L硼酸或30～90g/L焦硼酸鹽。

所述鈀鹽可選自氯化鈀、二氯二氨鈀、二氯四氨鈀、硫酸二氨鈀、硫酸四氨鈀、亞硝酸氨鈀、硝酸氨鈀、草酸二氨鈀等中的至少一種。

所述鎳鹽可選自硫酸鎳、氯化鎳、氨基磺酸鎳等中的至少一種。

所述絡合劑可選自氨水、乙二胺、氨基乙酸、三乙醇胺、乙醇胺、二乙烯二胺、三乙烯四胺、檸檬酸及其鹽、酒石酸及其鹽等中的至少一種。

所述添加劑可選自丙烯基硫脲、煙酸、菸酰胺、吡啶三磺酸、丙烯酰胺、糖精、苯亞磺酸鈉、丙炔醇、丁炔二醇等中的至少一種。

所述導電鹽可選自氯化銨、氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、硫酸銨、硝酸銨、硝酸鉀等中的至少一種。

電鍍的條件是：鍍液pH值范圍為6.5～10；電流密度為0.1～2.0A/dm²；鍍液溫度為20～50℃；電解時，中速攪拌；采用鍍鉑的鈦網、石墨、不銹鋼等為不溶性陽極，陰陽極面積比為1∶(1～3)。

鎳質量含量最高可以達到40％。

本發明所述電解液，鈀鹽主要以氯化鈀、二氯二氨鈀、二氯四氨鈀、硫酸二氨鈀、硫酸四氨鈀、亞硝酸氨鈀、硝酸氨鈀或草酸二氨鈀等形式引入，鎳鹽主要以硫酸鎳、氯化鎳或氨基磺酸鎳等形式引入。鍍層中鈀與鎳含量的比例隨著鍍液中鈀鹽與鎳鹽的比例增加而增加，但當鍍層中鎳質量含量超過40％后，鎳質量含量基本不再隨鍍液中鎳鹽含量的進一步提高而變化。鈀鹽的含量(以金屬鈀計)為1～10g/L。鍍液中鈀含量越高，鍍速越快，但鈀損失也越大；鍍液中鈀含量太低，則要經常補加鈀，維護費用增加。鎳鹽按鈀鹽與鎳鹽摩爾比1∶(1～3)加入。

本發明所述電解液，絡合劑主要是氨水、乙二胺、氨基乙酸、三乙醇胺、乙醇胺、二乙烯二胺、三乙烯四胺，檸檬酸及其鹽，酒石酸及其鹽中的一種或幾種。濃度為0.2～1.0mol/L。在含有這些絡合劑的電解液中，可得到光亮的鈀鎳合金鍍層。在使用氨水作為絡合劑時，應注意適當降低鍍液的溫度和pH值以阻礙氨水的揮發。