[发明专利]一种无氰铜锌合金电镀液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀液，具体的说涉及一种无氰铜锌合金电镀液及其制备方法，属于电化学镀铜锌技术领域。

背景技术

铜锌合金镀层具有金黄色的外观，而且还可以在其表面上进行化学着色，以达到特殊的装饰效果，因此，广泛用于装饰性镀层，但由于铜、锌的标准电位相差较大，故不可能从单盐溶液中获得理想的合金镀层，至今仍没有一种能满意的代替氰化镀铜锌合金的电镀液。

尽管采用含有氰化物的铜锌合金电镀液（即氰化铜锌电镀液）所得到的铜锌镀层细致、结合力好，而且电镀液的均镀性、整平性和稳定性也非常好。但是，氰化物是剧毒化学品，它对人的致死量仅为0.005g，氰化物既危害操作者的身体健康，同时又污染环境，而且废水难于治理，其污水处理费用极高。因此为了保护环境，减少公害，亟待开发一种无氰铜锌电镀液。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的氰化铜锌电镀液含有毒物质氰，影响操作者健康，污染环境，且其废水难以处理的不足，提供一种不含氰的铜锌合金电镀液，该电镀液不含氰，环境友好，制造、储存和使用安全方便。

本发明的另一个目的是提供一种无氰铜锌合金电镀液的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无氰铜锌合金电镀液，其特征在于：所述电镀液由下列重量百分比的组份组成：络合剂1～60%，铜盐0.01～10%，锌盐0.01～10%，余量为水，所述络合剂的通式为M_xH_yP_nO_3n+1R_z，其中M为碱金属离子和NH4+中的任意一种或多种，R为酰基，铜盐的通式为Cu_x/2H_yP_nO_3n+1R_z，锌盐的通式为Zn_x/2H_yP_nO_3n+1R_z，所述x、n和z均为正整数，y为0或正整数，x+y+z=n+2。

下面以几个例子以解释上述组份中络合剂的结构：

a：当x=1，y=1时，z=n，络合剂的通式为MHP_nO_3n+1R_n，其结构式如式（1）所示：

结构式（1）；

b：当x=n，y=0时，z=2，络合剂的同时为M_nP_nO_3n+1R₂，其结构式如式（2）所示：

结构式（2）；

c：当x=1，y=n-1时，R=2，络合剂的通式为MH_n-1P_nO_3n+1R₂，其结构式如式（1）所示：

结构式（3）

本发明的无氰铜锌合金电镀液由络合剂、铜盐、锌盐和水混合成，其中络合剂的络合能力强，对铜离子的络合常数可达到10^26～27，远远优于现有技术中的常规络合剂，由该络合剂制得的电镀液的稳定性大大提高，电镀液的品质高，该无氰电镀液用于预镀时，电镀液中的主盐金属离子不会与金属基材发生置换反应，不会产生疏松的置换层结构，因此，电镀层与金属基材的结合力强及镀层表面平滑，电镀层的质量得到很大的提高。

作为优选，所述电镀液由下列重量百分比的组份组成：络合剂20～45%，铜盐0.5～10.0%，锌盐0.2～5.0%，余量为水，所述络合剂的通式为M_xH_yP_nO_3n+1R，其中M为Na⁺、K⁺和NH4+中的任意一种或多种，R为酰基，铜盐的通式为Cu_x/2H_yP_nO_3n+1R，锌盐的通式为Zn_x/2H_yP_nO_3n+1R，所述x和n均为正整数，y为0或正整数，x+y=n+1。

下面以几个例子以解释该优选技术方案中的络合剂的组成：