[發明專利]一種電鍍助劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310331431.1
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103409777A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張巖;馬艷;張紅紅;薛健;楊仲年;賀娟
• 申請（專利權）人: 張巖
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種化學試劑，具體涉及一種電鍍時用的化學助劑。

背景技術

電鍍助劑(electroplating?additives)是加入到電鍍溶液中對鍍液和鍍層性質有特殊作用的一類化學品的總稱。傳統的燒結方法制備的釹鐵硼永磁體因其制備工藝的缺陷導致其抗腐蝕性較差，而電沉積制備的納米晶具有較高的密度和極小的孔隙率，在制備納米金屬材料方面具有獨特的優勢而引起廣泛的關注^[1]。通過大量實驗、觀察與理論分析表明鍍液中僅僅含有被鍍金屬的鹽不能得到具有裝飾性、功能性以及其他實際生產實踐中需要的特殊優良性能的鍍層，必須在其中加入添加劑。電鍍添加劑不但對鍍層的外觀、光、電、磁等性能起著至關重要作用。而且還可以改變電極反應的過電壓，加速金屬的沉積使鍍膜晶粒細化，改變晶體取向，另外可以改善鍍膜的內應力、延展性、致密性、整平性、硬度以及改善鍍液穩定性性能，對改善電鍍效果具有非常顯著地作用^[2]。通過不斷改進添加劑及其配比可以得出在不同條件下鍍層性能優良的薄膜。因此，電鍍添加劑的進步也就標志著電鍍工業的進步。

電鍍的方法制備釹鐵硼是一種比較新穎且在理論上十分可行的方法，并且已經取得了一定的進展，裴玲^[3]等已經通過電鍍的方法制備出了釹鐵硼薄膜，但是通過對其的重復試驗發現，在未加入任何添加劑的主鹽體系下，電鍍出的釹鐵硼薄膜致密性、整平性、光亮度、抗腐蝕性以及薄膜與銅基體的附著力比較差。特別明顯的是鍍液的穩定性非常差，鍍出兩個樣品之后發現底部有許多紅褐色的沉淀以及懸浮在三口瓶中的懸浮物。因此十分有必要通過加入添加劑的方法來體高鍍層性能、改善鍍液穩定性，從而制備出性能優良的納米級釹鐵硼薄膜。然后再通過后續的研究實現電沉積納米釹鐵硼薄膜的工業化生產，以替代現有的燒結型釹鐵硼永磁體在某些領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術的不足，提供一種能提高電鍍后金屬的光亮度、抗腐蝕能力的助劑。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種電鍍助劑，由苯甲酸鈉、糖精和抗壞血酸組成，并且每100ml電鍍溶液中加入0.2-0.8克苯甲酸鈉、0.2-1.0克糖精和0.05-1.0克抗壞血酸。

一種電鍍溶液，由以下組分組成：

每100ml水溶液中加入7.2克甘氨酸、3.6克硼酸、3.0克氯化銨、1.2克六水·氯化釹、4.0克四水·氯化亞鐵、0.2-1.0克香草醛、0.2-0.8克苯甲酸鈉、0.2-1.0克糖精和0.05-1.0克抗壞血酸。

較佳的，加入氯化亞鐵之前調pH值為3.15。

優選香草醛：0.4000-0.6000g；苯甲酸鈉：0.2000-0.4000g；糖精：0.5000-0.7000g；抗壞血酸：0.0500-0.2000g。最優選苯甲酸鈉：0.3g；糖精：0.7g；抗壞血酸：0.05g。

本發明所述電鍍助劑的制備步驟是：

每100ml水溶液中加入7.2克甘氨酸、3.6克硼酸、3.0克氯化銨、1.2克六水·氯化釹和4.0克四水·氯化亞鐵；加入氯化亞鐵之前調pH值為3.15，然后分別依次加入香草醛、苯甲酸鈉、糖精和抗壞血酸。

本發明還公開了一種所述電鍍助劑的使用方法，包括以下步驟：

1、電鍍前處理

電鍍前處理是電鍍工藝中非常重要、非常基本的環節，前處理效果的好壞直接關系到電鍍產品質量的好壞。例如鍍層與基體的結合力，鍍層的裝飾性、抗腐蝕性、平整性，延展力等。下面分別介紹一下前處理的各個過程：

1.1.打磨

打磨是為了提高零件的表面平整度，除去零件的表面宏觀缺陷、腐蝕痕、劃痕、毛刺、焊縫、砂眼等，用于提高鍍層質量。本實驗打磨過程是按照順序在03、800CCR、04、05紙上面打磨，此順序的排列是依據砂紙表面的粗糙程度。

1.2.上掛

上掛就將銅電極放在一個載體上，使其能夠在特制的平底口瓶中進行電鍍。

1.3.機械拋光

拋光主要是用于對表面粗糙度要求較高的零件的鍍前處理，使制品獲得裝飾性外觀、提高制品的耐腐蝕性。機械拋光的原理是利用拋光膏和拋光面之間的磨削和滾壓作用來消除電極表面的微細劃痕，從而獲得光亮平整的基體面。1.4.除油