專利名稱：：縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法涉及電鍍
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及電鍍銅技術(shù)，是用以替代劇毒的氰化鍍銅工藝的鍍銅方法。采用氰化鍍銅或無(wú)氰鍍銅均需先將工件進(jìn)行前處理，其工藝程序是工件除油、熱水中浸洗、清洗、強(qiáng)酸除銹、清洗、以稀堿液保護(hù)，工件上掛具以弱酸活化去掉工件表面的氧化層后再清洗。工件經(jīng)過前處理后即可進(jìn)行鍍銅，若是氰化鍍銅便將氰化鈉、氰化亞銅回收，再以流動(dòng)水清洗工件，此時(shí)就完成了鍍銅工序可以進(jìn)入下一道如再鍍銀等工序。眾所周知，氰化鍍銅工藝存在的最大問題是鍍液中有劇毒品氰化鈉，需要小心使用，生產(chǎn)工人要輪休，廢水廢氣要嚴(yán)格處理，且氰化鈉在鍍液中會(huì)自然氧化和電極氧化，消耗快、成本高。為此，人們就致力于研究無(wú)氰鍍銅工藝。迄今為止，國(guó)際、國(guó)內(nèi)已報(bào)道了多種無(wú)氰鍍銅工藝，如焦磷酸鹽鍍銅、乙二胺鍍銅、檸檬酸鹽鍍銅、三乙醇胺堿性鍍銅、硫酸鹽酸性鍍銅等，這些工藝因銅鍍層與鋼鐵基體結(jié)合不牢，還都需要先用氰化鍍銅或鍍鎳液預(yù)鍍，有的工藝復(fù)雜不穩(wěn)定，難以控制，成本也高，有的如乙二胺有毒，影響環(huán)保。由本發(fā)明人提出的縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法，有論文刊登于1993年1月的“材料保護(hù)”期刊第26卷第1期上。采用此法鍍銅，工件的前處理與氰化鍍銅的工件前處理相同，而電鍍液的配方與工藝條件則完全不同于氰化鍍銅。以縮二脲(Biuret)作為絡(luò)合劑的無(wú)氰堿性鍍銅工藝，不僅鍍液穩(wěn)定性好，而且能在鐵基體上直接鍍?nèi)〗Y(jié)合力良好的銅鍍層。鍍液配方及工藝條件可由下表給出。表中g(shù)為克，L為每升鍍液。注配方I適用于預(yù)鍍而不適于鍍厚銅；配方II可用于預(yù)鍍或鍍厚銅，鍍層外觀色澤比配方I好。鍍液的配制方法是1、將縮二脲用熱的堿水溶解，PH12-13。2、將硫酸銅用熱水溶解后，慢慢加入稀堿液至PH8-9，有大量硫酸銅沉淀，用傾倒法，水洗數(shù)次，去掉硫酸根。3、將硫酸銅沉淀倒入縮二脲液中，充分?jǐn)嚢柚寥拷j(luò)合。4、加入已溶解好的氫氧化鈉、硝酸鉀、檸檬酸鈉和甘油。5、加水至所需體積，攪拌均勻，即可電鍍。然而采用上述鍍液配方進(jìn)行電鍍銅，還存在著如下缺點(diǎn)1、加了硝酸鉀，電流效率低，若不加硝酸鉀，鍍層色澤暗，電鍍時(shí)間長(zhǎng)時(shí)鍍層會(huì)粗糙。2、鍍層結(jié)晶不夠細(xì)致，光澤不夠好。3、對(duì)電源要求高，要用單相半波整流電源。4、鍍液成份多，不利于控制。本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)氰化物污染的工藝簡(jiǎn)單、鍍層結(jié)晶細(xì)致、色澤好、均度好、覆蓋力強(qiáng)可在鋼鐵基體上直接鍍銅的方法。本發(fā)明通過如下技術(shù)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的鍍液是以氫氧化銅為主鹽，以縮二脲為主絡(luò)合劑，氫氧化鈉既是輔助絡(luò)合劑又是導(dǎo)電鹽，其氫氧根基團(tuán)和縮二脲陰離子一起與Cu形成雙絡(luò)合劑型的穩(wěn)定絡(luò)合物陰離子，故與現(xiàn)有技術(shù)一樣，鍍液中包含有氫氧化銅，縮二脲和氫氧化鈉。電介時(shí)，以電介銅板為陽(yáng)極、工件為陰極，陰陽(yáng)極面積比為1∶2-3。本發(fā)明的特征在于鍍液中還加入有羥基多羧酸類化合物和哌嗪或咪唑或吡唑的含氮雜環(huán)類化合物。本發(fā)明的鍍液中氫氧化銅(以CuSO4、5H2O計(jì))含量為15-60g/L(g為克，L為每升鍍液)，縮二脲含量為20-60g/L，氫氧化鈉含量為30-100g/L，所述的羥基多羧酸類化合物含量為10-50g/L，含氮雜環(huán)化合物含量為0.1-5g/L。鍍液的配制方法為(1)將縮二脲用60-70℃的堿水(氫氧化鈉溶液)溶解，調(diào)至PH12-13；(2)將硫酸銅用80-90℃的水溶解后，冷卻至30-40℃，取出一部分氫氧化鈉配制成溫度為30-40℃，濃度為10-20％的氫氧化鈉溶液慢慢加入到硫酸銅溶液中去至PH8-9，有大量的氫氧化銅沉淀，用傾倒法，水洗數(shù)次，去掉硫酸根；(3)將上述現(xiàn)制備的氫氧化鋼沉淀倒入縮二脲液中，充分?jǐn)嚢柚寥拷j(luò)合；(4)加入已溶解好的其余的氫氧化鈉，所述的羥基多羧酸類化合物、含氮雜環(huán)類化合物；(5)加水至所需體積、攪拌均勻，即可電鍍。本發(fā)明的鍍液中還可以再加入硝酸鹽、甘油為添加物，硝酸鹽可以是硝酸鈉或硝酸鉀，其含量在30-50g/L，甘油含量在8-12ml/L。采用通常的三相全波電源進(jìn)行電鍍，當(dāng)然也可以采用單相半波電源，溫度在5-60℃內(nèi)均可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)突出。1、它簡(jiǎn)化了鍍液配方，刪去了硝酸鉀，使電鍍工藝過程易于控制。2、電鍍的溫度范圍廣。3、對(duì)電源無(wú)特殊要求，采用通常的三相全波電源即可，提高了電效率。4、實(shí)踐證明本發(fā)明不僅替代了劇毒的氰化鍍銅工藝，可在鋼鐵工件基體上直接鍍得結(jié)合力良好的銅鍍層，且鍍層結(jié)晶細(xì)致，經(jīng)測(cè)試，鍍液的穩(wěn)定性，均鍍能力和覆蓋能力可與氰化鍍銅工藝相媲美，而鍍層外觀色澤更為美觀，這是其它無(wú)氰鍍銅工藝無(wú)法比擬的。與氰化鍍銅工藝相比本工藝鍍液能夠保證鍍層的質(zhì)量和高的一次合格率。5、本發(fā)明的鍍液配制成本不僅低于其它的無(wú)氰鍍銅鍍液成本，更低于氰化鍍銅的成本。6、縮二脲在中性和弱堿性條件下不溶于水，對(duì)Cu++、Ag+等金屬離子失去絡(luò)合作用，重金屬離子便沉淀下來(lái)，故廢水處理方便，費(fèi)用低。下面以表格形式舉出11個(gè)實(shí)施例，以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅實(shí)施例</tables>權(quán)利要求1.縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法，將工件進(jìn)行鍍銅前處理，在鍍液中鍍銅，以電介銅板為陽(yáng)極、工件為陰極，陰陽(yáng)極面積比為1∶2-3，鍍液中包含有氫氧化銅、縮二脲和氫氧化鈉，其特征在于鍍液中還加入有羥基多羧酸類化合物和哌嗪或咪唑或吡唑的含氮雜環(huán)類化合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法，其特征在于Cu(OH)2(以CuSO4、5H2O計(jì))含量為15-60g/L，縮二脲含量為20-60g/L，NaOH含量為30-100g/L，所述的羥基羧酸類化合物可以是檸檬酸鈉或蘋果酸鈉或乳酸鈉或酒石酸鉀鈉、或者是其中的一種與其他1-2種的組合，含量為10-50g/L，含氮雜環(huán)類化合物含量為0.1-5g/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法，其特征在于鍍液的配制方法為(1)將縮二脲用60-70℃的NaOH溶液溶解，PH12-13；(2)將CuSO4·5H2O用80-90℃的水溶解后，冷卻至30-40℃，取出一部分NaOH配制成溫度為30-40℃、濃度為10-20％的NaOH溶液慢慢加入到CuSO4·5H2O溶液中去至PH8-9，有大量的CU(OH)2沉淀，用傾倒法，水洗數(shù)次，去掉硫酸根；(3)將上述現(xiàn)制備油Cu(OH)2沉淀倒入縮二脲液中，充分?jǐn)嚢柚寥拷j(luò)合；(4)加入已溶解好的其余的NaOH，所述的羥基多羧酸類化合物、含氮雜環(huán)類化合物；(5)加水至所需體積、攪拌均勻，即可電鍍。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法，其特征在于鍍液中還可以加入硝酸鹽、甘油為添加物，硝酸鹽可以是NaNO3或KNO3，其含量在30-50g/L，甘油含量在8-12ml/L5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法，其特征在于鍍液中還可以加入硝酸鹽、甘油為添加物，硝酸鹽可以是NaNO3或KNO3，其含量在30-50g/L，甘油含量在8-12ml/L。全文摘要縮二脲無(wú)氰堿性鍍銅方法,涉及電鍍銅技術(shù)。將工件前處理后進(jìn)行電鍍。鍍液除含有氫氧化銅(以硫酸銅計(jì)),縮二脲和氫氧化鈉還加入了羥基多羧酸類化合物和含氮雜環(huán)類化合物。用本法替代劇毒的氰化鍍銅,鍍液配方簡(jiǎn)單易控制,電鍍溫度范圍廣,電效率高,鍍層結(jié)晶細(xì)致,色澤好,鍍液穩(wěn)定,均鍍力、覆蓋力強(qiáng),成本低,廢水易處理。文檔編號(hào)C25D3/38GK1183485SQ9611658公開日1998年6月3日申請(qǐng)日期1996年11月21日優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日發(fā)明者蔡梅英,倪步高申請(qǐng)人:上海人民電器廠