[发明专利]铝合金电镀锡液及其制备方法

说明书

本发明涉及铝合金加工技术领域，具体涉及铝合金电镀锡液及制备方法。该镀锡溶液包含至少一种用于提供锡离子的化合物10～40g/L、硫酸100～120g/L、两性离子表面活性剂1～2ml/L、羟乙基磺酸5～20g/L及络合剂10～20g/L。本发明电镀锡液稳定性高，在25℃、阴极电流密度为1A/dm²条件下连续电镀30天镀液仍然保持清亮，不浑浊，且锡镀层杂质含量少，制得的镀层表面均匀，光滑，结合力强，可焊性更高，解决了铝及铝合金表面镀锡技术的关键性难题。

技术领域

本发明涉及铝合金加工技术领域，具体涉及铝合金电镀锡液及其制备方法。

背景技术

铝合金具有密度小、比强度和比刚度较高、塑性好的特点，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性等一系列优良特性，因此受到了人们的普遍关注。随着铝合金行业的快速发展，对铝及铝合金表面特性要求越来越高，通过在铝及铝合金表面化学镀镍，电镀硬铬及电镀锡等能显著提高铝及铝合金表面的硬度、耐磨性和耐蚀性，扩大其应用范围。

通过在铝及铝合金上镀锡能够提高其焊接性能，但是铝表面不能直接镀锡，现有通常在镀锡前通过直接镀氰化铜、二次浸锌、直接化学镀镍等预处理方式对铝及铝合金进行表面处理，以达到在铝及铝合金表面获得结晶细致、光亮度好、结合力强的锡镀层的目的。但是上述预处理方式，使得在电镀过程中，有更多诸如铜离子、锌离子、镍离子等无机杂质的溶出，并随着电镀过程的进行，这些杂质在阴极表面沉积，使得制备的锡镀层含有较多的杂质，影响了锡镀层的质量。这已成为铝及铝合金镀锡技术普遍存在的关键性难题，如何降低无机杂质在阴极表面的沉积，从而提高锡镀层的质量是目前亟需解决的问题。

其次，电镀锡液的稳定性影响着镀层的可焊性，镀液浑浊的原因主要包括：Sn²⁺氧化，Sn⁴⁺含量增加析出沉淀；杂质的影响，有机杂质在电解过程中发生氧化、聚合等反应，引起镀液浑浊，无机杂质混入镀液中，促使Sn²⁺氧化。上述情况通过添加稳定剂可得到改善，而稳定剂的优劣是影响电镀液稳定性的主要因素，目前，电镀锡液的稳定性仍然有提升的空间。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种适用于铝合金的电镀锡液及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供了铝合金电镀锡液，所述溶液包含至少一种用于提供锡离子的化合物10～40g/L、硫酸100～120g/L、两性离子表面活性剂1～2g/L、羟乙基磺酸5～20g/L及络合剂10～20g/L。

进一步地，所述用于提供亚锡离子的化合物为硫酸亚锡、氯化亚锡、烷基磺酸锡中的至少一种。

进一步地，所述用于提供亚锡离子的化合物为硫酸亚锡。

进一步地，所述两性离子表面活性剂为烷基甜菜碱。

进一步地，所述烷基甜菜碱为十二烷基二甲基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱、十二烷基二羟乙基甜菜碱中的一种。

进一步地，所述络合剂为草酸及其钠盐、柠檬酸及其钠盐、苹果酸及其钠盐、酒石酸及其钠盐中的至少一种。

本发明人发现，在含有络合剂以及两性离子表面活性剂的电镀锡液体系中加入羟乙基磺酸，能够显著减少杂质在阴极表面沉积，降低锡镀层杂质含量，提高锡镀层质量。对于其中详细的反应机理尚未研究清楚，但肯定的是，该技术效果是由两性离子表面活性剂、羟乙基磺酸的存在而得以实现的。并且，更令人惊讶的是，这种效果在好像仅仅体现在两性离子表面活性剂与羟乙基磺酸的组合，对于阳离子、阴离子或者非离子表面活性剂，上述效果体现不明显。

进一步地，所述溶液还包括稳定剂1～3g/L。

进一步地，所述稳定剂由对氨基苯酚与茶皂素按1:(0.01～0.8)的重量比组成。