一种高速光亮镀银电镀液及其应用的制作方法

    专利查询2026-03-08  5


    本申请涉及电镀银领域,更具体地说,它涉及一种高速光亮镀银电镀液及其应用。


    背景技术:

    1、银粉具有导电性好、抗氧化能力强、化学性能稳定等优点,但价格昂贵限制了其广泛应用。普通粉体表面镀银可节约银用量,如果表面包覆比较完整,可在一定情况下代替银粉,而且这些粉体自身也有其特殊性能,能充分发挥两种材料的作用,简单又环保。因此化学镀银液有了需求的空间,得到了长远的发展。

    2、目前航天用互连片材料主要采用钼箔,钼及钼合金属耐高温材料,在高温下能保持较高的强度,同时还具有高的导热性和低的热膨胀系数。但由于航天器在轨道飞行过程中往往受到高空的辐射、陨石、超高温、超低温等各类复杂环境因素的影响,为增强钼箔的导电能力以及大范围提升其抗损害能力,需要对现有的钼箔材料进行表面处理,即电镀上一层防护金属银。另外,在高温环境下,钼本身会产生强烈的氧化,其可焊接性能变差,进行表面镀银工艺将大大提高其可焊性。然而,在钼片上镀银的难度很大,镀银往往粘附不牢,造成镀层脱落。因此需要制得一种能够在钼金属表面稳定结合的镀层。


    技术实现思路

    1、为了提高镀层与钼金属表面的结合能力,本申请提供一种高速光亮镀银电镀液及其应用。

    2、本申请提供的一种高速光亮镀银电镀液及其应用,采用如下的技术方案:

    3、第一方面,本申请提供一种高速光亮镀银电镀液,采用如下的技术方案:

    4、一种高速光亮镀银电镀液,包括如下重量份原料:

    5、硝酸银20-30份、柠檬酸铵25-35份、三氮唑类化合物40-60份、光亮剂10-30份、ph调节剂15-25份、聚丙二醇10-15份、磺酸盐20-30份、碳酸钾5-8份、余量为水。

    6、通过采用上述技术方案,由于采用硝酸银做主盐,硝酸银对光热等不敏感,提高了电镀液的稳定性,三氮唑类化合物做电镀液中的络合剂,电镀液中的水作为弱碱试剂夺去三氮唑环上的一个质子使其变为三氮唑负离子,与一价的银离子配位形成络合物,同时三氮唑类物质在钼上具有强的吸附性,帮助银离子在钼金属表面快速沉积的同时加强镀层与钼金属的结合能力,同时因为三氮唑类物质间可以通过三氮唑配体连接成为链状结构,对银离子有较好的络合性能,提高银镀层在钼金属上沉积的平整性。

    7、柠檬酸铵可以帮助去除金属表面的氧化钼和杂质,使电镀的底材表面更加洁净,也可以降低电镀液的表面张力,提高电镀液对钼金属的浸润度在电镀时在镀件表面形成微膜,从而提高电磁感应和电化学反应的速率,提高电镀质量;碳酸钾作为导电盐可以提高镀液的导电性,促使电流在阴极表面更均匀的分布,有利于银离子在阴极钼片上均匀沉积。

    8、可选的,所述三氮唑类化合物为巯基三氮唑类化合物。

    9、通过采用上述技术方案,巯基三氮唑具有多个配位点和较强的配位能力,同时因为巯基的存在进一步提高了三氮唑化合物与银离子的络合能力,提高与基底材料金属钼的吸附能力。

    10、可选的,所述原料中还包括邻苯甲酰磺酰亚胺,所述邻苯甲酰磺酰亚胺与光亮剂的重量份之比为1:(3-9),所述光亮剂与邻苯甲酰磺酰亚胺的总量为10-30份。

    11、通过采用上述技术方案,光亮剂的主要作用是使晶粒细化,加入可以降低镀层的拉应力,但会导致镀层的拉应力增大,加入邻苯甲酰磺酰亚胺其具有的压应力有利于抵消光亮剂形成的拉应力,提高镀层与基体的结合力,从而获得光亮整平的镀层。

    12、可选的,所述磺酸盐物质为巯基磺酸盐,为3-巯基丙烷磺酸钠或2-巯基乙烷磺酸钠中的任意一种。

    13、通过采用上述技术方案,磺酸根具有很强的亲水性,加入可以提高镀液对钼金属表面的润湿性,使得镀银液和镀层的稳定性大大提升,同时巯基磺酸类物质与银离子的络合提高了银离子的还原电位,其对银离子也具有较好的络合作用,有利于银镀层在钼金属表面的稳定沉积。

    14、可选的,所述ph调节剂为碳酸氢钠、氢氧化钠和氨水中的一种。

    15、通过采用上述技术方案,碳酸氢钠、氢氧化钠和氨水的加入不会与银离子发生反应,不影响电解液的正常工作,只起到调节电解液的ph的作用,碱性ph调节剂调节电解液中的ph为碱性,为电解液的工作提供适宜的工作环境。

    16、可选的,所述电镀液的ph为8.5-9.0之间。

    17、通过采用上述技术方案,增大电镀液的ph在8.5-9.0之间,可以提高络合剂三氮唑类物质中含有孤电子对配位n原子的质子化,提高了对银离子的吸附能力,减少了电镀液中游离银离子的存在,从而提高了镀层的稳定性。

    18、第二方面,本申请提供一种高速光亮镀银电镀液的应用,采用如下的技术方案:一种高速光亮镀银电镀液在钼金属镀层上的应用,包括如下步骤:

    19、将钼片表面清洗干净,浸入上述的高速光亮镀银电镀液中,以钼片做阴极,银板做阳极,镀银完成后,从电镀液中取出镀件,用蒸馏水清洗表面,冷风干燥。

    20、通过采用上述技术方案,将钼片表面清洗干净清楚金属表面的油脂,为电镀提供洁净的金属表面,确保镀层没有瑕疵、起皮、起泡、有污点等情况的发生,通电之后阴极钼片吸引银离子沉积,制得与钼金属有较好的结合能力的光亮银镀层。

    21、优选的,所述应用中电镀时温度为20-30℃,电流密度为0.2-0.5a·dm-2。

    22、通过采用上述技术方案,控制电镀温度在20-30℃之间可提高三氮唑的络合能力,减慢银离子扩散到钼金属表面,从而有效提高阴极的极化作用。当电流密度过低时会导致镀层结晶晶粒较粗,但过大后会导致阴极附近严重缺乏金属离子,导致生成的银镀层疏松,镀层出现易脱落、起泡等情况,同时适宜的电镀温度与电流密度可以加快镀层的生长速度。

    23、综上所述,本申请具有以下有益效果:

    24、1、由于本申请采用三氮唑类化合物做络合剂,由于其内部具有三个三氮唑配体,对电镀液中的银离子具有很好的络合作用,帮助银离子能够快速沉积在钼金属表面,同时提高镀层在钼金属上的平整性。

    25、2、本申请中电镀液的应用过程中,控制渡槽中的温度以及通电密度,以提高络合剂在镀液中络合银离子的能力,在电镀过程中能够在阴极钼金属的表面得到晶粒细小、镀层均匀平整的银镀层。



    技术特征:

    1.一种高速光亮镀银电镀液,其特征在于,包括如下重量份原料:

    2.根据权利要求1所述的一种高速光亮镀银电镀液,其特征在于:所述三氮唑类化合物为巯基三氮唑类化合物。

    3.根据权利要求1所述一种高速光亮镀银电镀液,其特征在于:所述原料中还包括邻苯甲酰磺酰亚胺,所述邻苯甲酰磺酰亚胺与光亮剂的重量份之比为1:(3-9),所述光亮剂与邻苯甲酰磺酰亚胺的总量为10-30份。

    4.根据权利要求1所述的一种高速光亮镀银电镀液,其特征在于:所述磺酸盐物质为巯基磺酸盐,为3-巯基丙烷磺酸钠或2-巯基乙烷磺酸钠中的任意一种。

    5.根据权利要求1所述一种高速光亮镀银电镀液,其特征在于:所述ph调节剂为碳酸氢钠、氢氧化钠和氨水中的一种。

    6.根据权利要求1所述的一种高速光亮镀银电镀液,其特征在于:所述电镀液的ph为8.5-9.0之间。

    7.如权利要求1-6任一所述的一种高速光亮镀银电镀液在钼金属镀层上的应用,具体包括如下步骤:

    8.根据权利要求7所述的一种高速光亮镀银电镀液的应用,其特征在于:所述应用中电镀时温度为20-30℃,电流密度为0.2-0.5a·dm-2。


    技术总结
    本申请涉及电镀银技术领域,具体公开了一种高速光亮镀银电镀液及其应用。一种高速光亮镀银电镀液包括如下重量份原料:硝酸银20‑30份、柠檬酸铵25‑35份、三氮唑类化合物40‑60份、光亮剂10‑30份、pH调节剂15‑25份、聚丙二醇10‑15份、磺酸盐20‑30份、碳酸钾5‑8份、余量为水;本申请的一种高速光亮镀银电镀液可用于钼金属表面镀银,其具有与钼金属结合紧密、镀层光亮的优点。

    技术研发人员:邓麒俊,吴家麟,施伟斌
    受保护的技术使用者:江门市优彼思半导体材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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