一种压铸铝合金用环保化学镀铜液及其镀铜方法技术

本发明专利技术涉及C23C18/16技术领域，具体涉及一种压铸铝合金用环保化学镀铜液及其镀铜方法。一种压铸铝合金用环保化学镀铜液，所述环保化学镀铜液的溶剂为水，按质量浓度计，其组分包括铜盐30～40g/L、络合剂40～75g/L、表面活性剂0.5～1g/L、pH调节剂5～15g/L。本发明专利技术中通过采用特定的络合剂、表面活性剂、pH调节剂可以获得具有环保成分的镀铜液。通过采用本发明专利技术中提供的压铸铝合金用镀铜方法，能够有效替代压铸铝合金电镀前处理中的二次浸锌工艺，简化压铸铝合金电镀前处理工序，节省成本，操作简单。简单。

【技术实现步骤摘要】
一种压铸铝合金用环保化学镀铜液及其镀铜方法


[0001]本专利技术涉及C23C18/16
，具体涉及一种压铸铝合金用环保化学镀铜液及其镀铜方法。

技术介绍

[0002]压铸铝合金中的合金元素含量一般多于相应的变形压铸铝合金的含量，具有良好的性能，可以通过金属成型工艺直接制成形状复杂的零件，不需要庞大复杂的加工设备，具有节约金属资源、降低成本、减少工时等优点，在航空工业和民用工业得到广泛应用。压铸铝合金构件在使用前一般均需进行一定的表面处理，电镀是压铸铝合金构件常用的表面处理方法之一，经过电镀之后可赋予压铸铝合金构件具有优异的防护性能及装饰的作用，并能延长使用寿命和扩大应用范围。通常压铸铝合金构件的电镀处理过程中通常需要经过二次浸锌预处理来提高镀层与压铸铝合金的结合力；浸锌处理目的是在除去工件表面氧化膜的同时形成一层致密、均匀的锌置换层，以阻挡铝表面再度被氧化使铝的表面电极电位向正方向移动，这样可克服铝基体与镀液中金属离子的置换反应，以此保证镀层与压铸铝合金基体之间具有较强的结合力。但二次浸锌工艺工序繁琐复杂，时间较长、槽液分析维护困难。
[0003]目前已发现压铸铝合金置换镀铜则可以省去二次浸锌和退锌工序，简化了压铸铝合金电镀生产工艺，可以降低生产成本，保护环境，降低污染排放。但现有对于压铸铝合金置换镀铜的研究很少，康瑞雪等人采用氯化胆碱
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乙二醇低共熔体系通过浸渍方法在压铸铝合金表面制备铜层，但此法处理时间太长，无法实际应用；专利申请号为201710149761.7的中国专利公开了镀铜液及镀铜方法，提供了一种乙二胺体系置换镀铜方法，用于代替二次浸锌，但镀铜液中含有次磷酸钠，若其产生的废水中磷元素超标，会加速水体的富营养化。
[0004]因此，提供一种环保无磷的压铸铝合金用镀铜液及其镀铜方法是目前需要解决的主要技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上面问题，本专利技术第一方面提供了一种压铸铝合金用环保化学镀铜液，所述环保化学镀铜液的溶剂为水，按质量浓度计，其组分包括铜盐30～40g/L、络合剂40～75g/L、表面活性剂0.5～1g/L、pH调节剂5～15g/L。
[0006]所述铜盐选自五水合硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、碳酸铜中的一种或多种。
[0007]所述五水合硫酸铜的CAS号为7758
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99
‑
8。
[0008]优选地，所述环保化学镀铜液的溶剂为去离子水。
[0009]优选地，所述环保化学镀铜液的制备方法包括以下步骤：
[0010]将铜盐和络合剂加入烧杯中，加入水后进行搅拌至充分溶解，再加入表面活性剂进行搅拌，搅拌溶解后加入pH调节剂调节至pH值为8.5
±
0.5，即得到环保化学镀铜液。
[0011]进一步地，所述环保化学镀铜液的制备方法包括以下步骤：
[0012]将五水合硫酸铜和络合剂加入烧杯中，加入去离子水后进行搅拌至充分溶解，再加入表面活性剂进行搅拌，搅拌溶解后加入pH调节剂调节至pH值为8.5
±
0.5，即得到环保化学镀铜液。
[0013]优选地，所述络合剂选自柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠中的一种或多种。
[0014]为了提高沉积镀层晶粒的细度以及镀层的光亮度和结合力，专利技术人在实验过程中发现，本申请中通过采用柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠作为络合剂，在对压铸铝合金进行表面镀铜处理过程中柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠中的阴离子能与镀铜液中的铜离子络合，使镀铜液中的游离铜离子浓度降低，从而降低置换反应的速率，进一步使沉积镀层的晶粒细致，并且提升了镀层的光亮度，并进一步提升了镀层与压铸铝合金的结合力。
[0015]优选地，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。
[0016]优选地，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
[0017]进一步地，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
[0018]为了提高压铸铝合金表面镀铜后镀铜层与压铸铝合金基体的结合力，专利技术人在实验过程中发现当采用Al
‑
Si
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Cu系压铸铝合金，并且压铸铝合金中含硅量为7.5～12％，含铜量为1.5～4％时，在进行镀铜处理过程中采用十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，十二烷基苯磺酸钠可以降低镀铜液的界面张力，使腐蚀反应产生的氢气气泡难以在压铸铝合金表面停留，从而有效改善置换镀铜层与压铸铝合金基体的结合力。
[0019]优选地，所述pH调节剂为氢氧化钠和氢氧化钾的一种或两种的组合。
[0020]为了提升镀铜层与压铸铝合金基体的结合力，专利技术人在实验过程中发现，通过采用氢氧化钠或作氢氧化钾为pH调节剂，调节至pH值为8.5
±
0.5，避免镀层结晶粗大以及产生较差的结合力，可能的原因是压铸铝合金是一种两性金属，能与碱发生反应，而且在酸性条件下置换反应速率很快，容易导致镀层结晶粗大，光亮度和结合力较差；强碱条件下则容易腐蚀压铸铝合金基体，结合力同样较差。
[0021]本专利技术第二方面提供了一种压铸铝合金用镀铜方法，所述压铸铝合金采用环保化学镀铜液进行表面处理。
[0022]优选地，所述压铸铝合金用镀铜方法，包括以下步骤：
[0023]S1：将压铸铝合金构件放置在除油液中进行除油，除油液温度为70～80℃，除油时间为3～8min，再依次用流动水、纯水冲洗干净；
[0024]S2：将压铸铝合金构件放置在拉白液中进行拉白处理，拉白液温度为15～45℃，拉白处理时间为2～6min，依次用流动水、纯水冲洗干净；
[0025]S3：将经除油、拉白处理后的压铸铝合金构件浸入环保化学镀铜液中处理5～10min，环保化学镀铜液的温度为20～35℃，pH值为8.5
±
0.5；
[0026]S4：采用去离子水清洗，吹干备用。
[0027]优选地，所述拉白液中包含氟化氢铵和过氧化氢溶液。
[0028]优选地，所述拉白液中氟化氢铵的质量浓度为100～300g/L，所述拉白液中含有过
氧化氢体积量分数为15
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35％的过氧化氢溶液150～250mL/L。
[0029]进一步地，所述拉白液的溶剂为水。
[0030]进一步地，所述拉白液中包含质量浓度为200g/L的氟化氢铵，所述拉白液中含有过氧化氢体积分数为15
‑
35％的过氧化氢溶液为200mL/L。
[0031]所述过氧化氢溶液中过氧化氢的体积分数为30％。
[0032]优选地，所述压铸铝合金为Al
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Si
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Cu系压铸铝合金，其含硅量为7.5～12％，含铜量为1.5～4％。
[0033]为了提高压铸铝合金中铝置换镀铜的速率，以及提高镀铜层与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压铸铝合金用环保化学镀铜液，其特征在于，所述环保化学镀铜液的溶剂为水，按质量浓度计，其组分包括铜盐30～40g/L、络合剂40～75g/L、表面活性剂0.5～1g/L、pH调节剂5～15g/L。2.如权利要求1所述的压铸铝合金用环保化学镀铜液，其特征在于，所述环保化学镀铜液的制备方法包括以下步骤：将铜盐和络合剂加入烧杯中，加入水后进行搅拌至充分溶解，再加入表面活性剂进行搅拌，搅拌溶解后加入pH调节剂调节至pH值为8.5
±
0.5，即得到环保化学镀铜液。3.如权利要求1所述的压铸铝合金用环保化学镀铜液，其特征在于，所述铜盐选自五水合硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、碳酸铜中的一种或多种。4.如权利要求1所述的压铸铝合金用环保化学镀铜液，其特征在于，所述络合剂选自柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠中的一种或多种。5.如权利要求1～4任一项所述的压铸铝合金用环保化学镀铜液，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。6.如权利要求5所述的压铸铝合金用环保化学镀铜液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠中的一种或多种。7.一种压铸铝合金用镀铜方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梅丰，钟常庆，王夏妍，吴育祥，
申请(专利权)人：浙江瑞特良微电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：