CN104233401A - 一种Cu-Co合金的电镀制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Cu-Co合金的电镀制备方法，包括：镀前处理和电镀Cu-Co合金。电镀Cu-Co合金电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜3-7g/L，硫酸钴30-50g/L，柠檬酸钠20-30g/L，EDTA20-30g/L，十二烷基磺酸钠0.7-1.5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-1g/L，硫酸钠15-25g/L，温度35-45℃，平均阴极电流密度3-4A/dm2，pH值为3-6，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz，电镀时间25-40min。本发明通过选择合适的电镀液和脉冲电镀方式从而实现CuCo合金的电沉积，所得镀层其表面更均匀，致密，镀层晶粒更细小，硬度高，耐蚀性强。
Description
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种Cu-Co合金的电镀制备方法。
背景技术
随着现代工业和科学技术的飞速发展，对金属的表面性能不断提出新的要求，仅靠有限的十多种单金属镀层，已远远满足不了需要。通过电镀合金的方法来改变镀层的性能，可以获得数百种性能不同的镀层，可供选择的范围就广泛得多，在满足装饰性、耐蚀性、耐磨性、焊接性、导电性、导磁性等方面的特殊要求起了很大的作用。因此，合金电镀正日益获得广泛的关注和应用。合金镀层具有许多单金属镀层不具备的优异特性，例如：具有较高的硬度、耐磨性和致密性，较高的耐蚀性和耐高温特性，良好的磁性和易钎焊性以及美丽的外观等。
电镀合金的应用可以分为以下四种：
（1）电镀防护性合金：目前在生产上应用广泛的有Zn-Ni、Zn-Fe、Zn-Co、Sn-Zn和Cd-Ti等合金镀层。它们对于钢铁金属而言属于阳极镀层，具有电化学保护作用。此外，这类合金镀层多具有低氢脆的特点，常应用于要求高耐蚀性和低氢脆的产品，如汽车、船舶以及航空和航天产品上。
（2）电镀装饰性合金：对于一些装饰性能良好，但资源短缺、价格昂贵的金属，常采用一些其他的合金镀层来代替这种金属。如用Cu-Zn、Cu-Sn、Cu-Zn-Sn等合金来作为仿金镀层；Sn-Co、Sn-Ni等合金镀层的外观似铬，可代替装饰性铬镀层。近几年，用于装饰目的的仿金电镀也引起了人们的兴趣，如铜锌、铜锡、铜锡锌等合金，已用来作为仿金镀层。
（3）电镀功能性合金：由于金属镀层具有特殊的性能及使用上的特殊要求，又可将这类合金镀层分为：焊接性合金镀层、耐磨性合金镀层、磁性合金镀层、轴承合金镀层和不锈钢合金镀层等。
（4）电镀贵金属合金：主要指以金、银、钯等贵金属为基的合金，如金钴、金镍、金银、银锌、银锑和钯镍合金等，其中钯镍合金作为代金镀层，用以节约贵金属。这类合金多用在电子元器件上，有其特殊的使用要求。
到目前为止已研究过的电镀合金体系已超过240种，在工业上获得应用的大约40多种，且广泛应用于高耐蚀性、耐磨性、导磁性、减磨性和抗高温等产品上。在工业上用途最广的是电镀铜合金，例如电镀Cu-Sn合金代替镍镀层，以及Cu-Zn合金仿金镀层和电镀锡合金、可焊性锡铅合金等。近年来，采用Ni-Fe合金镀层代替纯镍镀层来达到节省镍的目的，采用Zn-Ni合金镀层代替毒性很大的镉镀层，也已经开始工业化生产，20世纪80年代以来，出现了许多Zn-Ni合金电镀的专利文献，反映出该领域研究的活跃。
CN201110215675.4提出了一种无氰型铜锡合金电镀液，该铜锡合金电镀液主要组分为：焦磷酸亚锡和焦磷酸铜，主络合剂为焦磷酸钾或焦磷酸钠，辅助络合剂为丁二酰亚胺，缓冲剂为可溶性磷酸氢二盐。该无氰电镀液的操作条件：pH范围为7.0～9.5，电流密度为0.3A/dm2～2.5A/dm2,温度为20～40℃。优点：成本低，操作、维护简便，镀液毒性小或无毒，阴极电流密度范围宽，电流效率高，镀层细致光亮，能够满足装饰性电镀和功能性电镀等多领域应用的要求。
CN200880117760.3供一种生产率优异的铜-锌合金电镀浴，该铜-锌合金电镀浴不使用氰化物，即使在比以往高的电流密度下，也能够形成具有目标组成的均匀且有光泽的合金层。所述铜-锌合金电镀浴含有铜盐、锌盐、以及选自焦磷酸碱金属盐、氨基酸或其盐中的至少一种，其pH值为8.5～14。优选的是其pH值为10.5～11.8，此外，氨基酸或其盐的浓度优选为0.08mol/L～0.22mol/L，更优选为0.1mol/L～0.13mol/L。作为氨基酸或其盐，可优选使用组氨酸或其盐。
CN200910188445.6提供了一种一种铜锡铁三元合金镀液，该镀液包括磺酸铜、磺酸亚锡、磺酸亚铁、烷基磺酸、辅助络合剂和还原剂；所述镀液中铜的含量为4-9g/L，所述镀液中锡的含量为2.5-4g/L，所述镀液中铁的含量为0.8-1g/L，所述烷基磺酸的含量为150-300ml/L，所述还原剂的含量为0.1-0.3g/L，所述辅助络合剂的含量为5-20ml/L。所述的镀液在提高锡含量的基础上引入了铁元素，缓解了铜锡合金在防护性能方面的不足，通过添加辅助络合剂，使锡铁合金形成共沉积。而锡和铁形成的共沉淀可以在保证镀层耐氧化性的基础上，有效的提高了镀层的耐磨性及耐腐蚀性。
CN201010238309.6公开了一种铜-铬-钼三元合金镀层及其制备方法。制备方法包括步骤：用蒸馏水将柠檬酸溶解，加入六水钼酸钠搅拌溶解，调节pH值至1.5～3.3，再依次加入氯化镧、硫酸铵和甲酸铵，调节pH值至2.1～4.0，然后依次加入五水硫酸铜、六水硫酸铬和硼酸，加入余下的蒸馏水，调节pH值至2.0～3.8，得到电镀液；将基材表面经磨光和化学清洗后，放入电镀槽，浸渍在电镀液中，在40～55℃下，电镀沉积30～60min，电镀完毕后取出基材，冲洗，烘干，得到铜-铬-钼三元合金镀层。
电镀合金虽比电镀单金属复杂而困难，但因其合金的种类和含量比例可以不同而能得到各种优美的外观以及特殊的性能，相比单金属镀层有其很大的优越性。工业上主要是通过电镀合金法获得合金镀层，其目的是改变固体材料的表面性能或制取特定成分和性能的金属材料。
纯铜镀层具有美丽的外观，导电性好且电沉积工艺简单、成本低。然而，纯铜镀层的耐蚀性、耐高温性以及耐磨性均较差，并且强度、硬度也较低，应用受到了较大的限制。在铜中加入钴，可以大大的提高其耐蚀性、耐磨性、耐高温性以及硬度。因此Cu-Co合金作为镀层可对基体起到很好的保护作用。并且具有高含量钴的铜钴合金还可作为催化剂使用。此外，铜钴合金由于具有较低的电阻温度系数，所以它还可作为很好的电阻设备材料而使用。因此，对铜钴合金制备工艺的研究具有较大的实用价值。
但是，目前并没有有关电镀Cu-Co合金的报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种Cu-Co合金的电镀制备方法。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：
一种Cu-Co合金的电镀制备方法，包括：
（1）镀前处理，工艺流程为：基体砂纸打磨→水洗→化学除油→80℃以上热水清洗80℃以上→化学浸蚀→热水冲洗。
（2）电镀Cu-Co合金，电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜3-7g/L，硫酸钴30-50g/L，柠檬酸钠20-30g/L，EDTA20-30g/L，十二烷基磺酸钠0.7-1.5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-1g/L，硫酸钠15-25g/L，温度35-45℃，平均阴极电流密度3-4A/dm2，pH值为3-6，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz，电镀时间25-40min。
其中，所采用的基体为不锈钢。
其中，所述的化学除油液的组成及工艺为：氢氧化钠30-50g/L，碳酸钠10-30g/L，磷酸钠40-60g/L，硅酸钠5-10g/L，温度80-90℃，时间为除尽为止。
其中，所述的化学浸蚀液的组成及工艺为：氢氟酸22-26g/L，硫酸375-525g/L，温度为室温，时间2-5min
其中，优选，电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜5g/L，硫酸钴40g/L，柠檬酸钠25g/L，EDTA25g/L，十二烷基磺酸钠1g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.7g/L，硫酸钠20g/L，温度40℃，平均阴极电流密度3.55A/dm2，pH值为4.5，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz。
其中，柠檬酸钠作为一种配合剂，其作用是改变两种金属离子的沉积电位，使电位较正的金属电位负移，电位较负的金属电位正移，从而实现二者电位的接近而达到共沉积的目的。配合剂的选择是合金电镀的一个重点，两种金属同时在阴极析出，则必须满足它们的析出电位接近或相等。由于铜和钴两者的析出电位是相差比较大的，要实现它们的共沉积，必须采取一些措施，本发明通过大量的试验和研究发现采用柠檬酸钠和和EDTA复合络合剂获得了好的效果。
其中，十二烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚是一种表面活性物质，能吸附在阴极的表面，降低电极与溶液间的界面张力，使得氢气泡(或非导电粒子)不容易吸附在阴极的表面，从而有效的降低了氢气与钴竞争析出的趋势，即促进了钴离子的析出；当十二烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚的添加量过多时，则电解液表面张力不再呈下降趋势，且相当于在阴极表面形成了一层厚厚的障碍物，这样反而阻碍了钴离子的还原析出。
本发明通过选择合适的电镀液和脉冲电镀方式从而实现CuCo合金的电沉积，所得镀层其表面更均匀，致密，镀层晶粒更细小，硬度高，耐蚀性强。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例一
一种Cu-Co合金的电镀制备方法，包括：
（1）镀前处理工艺流程为：不锈钢基体砂纸打磨→水洗→化学除油→80℃以上热水清洗80℃以上→化学浸蚀→热水冲洗。
化学除油液的组成及工艺为：氢氧化钠30-50g/L，碳酸钠10-30g/L，磷酸钠40-60g/L，硅酸钠5-10g/L，温度80-90℃，时间为除尽为止
化学浸蚀液的组成及工艺为：氢氟酸22-26g/L，硫酸375-525g/L，温度为室温，时间2-5min
（2）电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜5g/L，硫酸钴40g/L，柠檬酸钠25g/L，EDTA25g/L，十二烷基磺酸钠1g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.7g/L，硫酸钠20g/L，温度40℃，平均阴极电流密度3.55A/dm2，pH值为4.5，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz，电镀时间30min。
采用HX-1000TM数字显微硬度计测定合金镀层的显微维氏硬度，所加载荷为0.5N，加载时间为10s，在镀层上任意选取3个点进行测量，然后取平均值。合金镀层的硬度达到HV402.6。
实施例二
一种Cu-Co合金的电镀制备方法，包括：
（1）镀前处理工艺流程为：不锈钢基体砂纸打磨→水洗→化学除油→80℃以上热水清洗80℃以上→化学浸蚀→热水冲洗。
化学除油液的组成及工艺为：氢氧化钠30-50g/L，碳酸钠10-30g/L，磷酸钠40-60g/L，硅酸钠5-10g/L，温度80-90℃，时间为除尽为止
化学浸蚀液的组成及工艺为：氢氟酸22-26g/L，硫酸375-525g/L，温度为室温，时间2-5min
（2）电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜3g/L，硫酸钴30g/L，柠檬酸钠20g/L，EDTA20g/L，十二烷基磺酸钠0.7g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5g/L，硫酸钠15g/L，温度35℃，平均阴极电流密度3A/dm2，pH值为3，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz，电镀时间30min。
采用HX-1000TM数字显微硬度计测定合金镀层的显微维氏硬度，所加载荷为0.5N，加载时间为10s，在镀层上任意选取3个点进行测量，然后取平均值。合金镀层的硬度达到HV390.3。
实施例三
一种Cu-Co合金的电镀制备方法，包括：
（1）镀前处理工艺流程为：不锈钢基体砂纸打磨→水洗→化学除油→80℃以上热水清洗80℃以上→化学浸蚀→热水冲洗。
化学除油液的组成及工艺为：氢氧化钠30-50g/L，碳酸钠10-30g/L，磷酸钠40-60g/L，硅酸钠5-10g/L，温度80-90℃，时间为除尽为止
化学浸蚀液的组成及工艺为：氢氟酸22-26g/L，硫酸375-525g/L，温度为室温，时间2-5min
（2）电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜7g/L，硫酸钴50g/L，柠檬酸钠30g/L，EDTA30g/L，十二烷基磺酸钠1.5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚1g/L，硫酸钠25g/L，温度45℃，平均阴极电流密度4A/dm2，pH值为6，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz，电镀时间30min。
采用HX-1000TM数字显微硬度计测定合金镀层的显微维氏硬度，所加载荷为0.5N，加载时间为10s，在镀层上任意选取3个点进行测量，然后取平均值。合金镀层的硬度达到HV395.4。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (5)
1.一种Cu-Co合金的电镀制备方法，包括：
（1）镀前处理，工艺流程为：基体砂纸打磨→水洗→化学除油→80℃以上热水清洗80℃以上→化学浸蚀→热水冲洗；
（2）电镀Cu-Co合金，电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜3-7g/L，硫酸钴30-50g/L，柠檬酸钠20-30g/L，EDTA20-30g/L，十二烷基磺酸钠0.7-1.5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-1g/L，硫酸钠15-25g/L，温度35-45℃，平均阴极电流密度3-4A/dm2，pH值为3-6，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz，电镀时间25-40min。
2.根据权利要求1的方法，其中，所采用的基体为不锈钢。
3.根据权利要求1的方法，其中，所述的化学除油液的组成及工艺为：氢氧化钠30-50g/L，碳酸钠10-30g/L，磷酸钠40-60g/L，硅酸钠5-10g/L，温度80-90℃，时间为除尽为止。
4.根据权利要求1的方法，其中，所述的化学浸蚀液的组成及工艺为：氢氟酸22-26g/L，硫酸375-525g/L，温度为室温，时间2-5min。
5.根据权利要求1的方法，其中，优选，电镀液的组成及工艺条件为：硫酸铜5g/L，硫酸钴40g/L，柠檬酸钠25g/L，EDTA25g/L，十二烷基磺酸钠1g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.7g/L，硫酸钠20g/L，温度40℃，平均阴极电流密度3.55A/dm2，pH值为4.5，导通时间2ms，关闭时间2ms，占空比0.5，频率35Hz。
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| CN105350046A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-02-24 | 衢州顺络电路板有限公司 | 用于取代金手指的线路板及其制造方法 |
| CN107858722A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-03-30 | 南京信息工程大学 | 一种用钴掺杂增强铜镀层的电镀方法 |
| CN110665510A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-10 | 西安工程大学 | 一种用于合成气制低碳醇的铜钴基催化剂的制备方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105350046A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-02-24 | 衢州顺络电路板有限公司 | 用于取代金手指的线路板及其制造方法 |
| CN107858722A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-03-30 | 南京信息工程大学 | 一种用钴掺杂增强铜镀层的电镀方法 |
| CN110665510A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-10 | 西安工程大学 | 一种用于合成气制低碳醇的铜钴基催化剂的制备方法 |
| CN110665510B (zh) * | 2019-09-19 | 2022-04-29 | 西安工程大学 | 一种用于合成气制低碳醇的铜钴基催化剂的制备方法 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141224 |