【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于镀银，尤其涉及一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液及其制备方法。
技术介绍
1、镀银是金属阳离子在镀件表面沉积的过程，镀银的镀液直接影响最终镀件的外观，随着科技的发展，对镀件的导电性、耐磨性和硬度要求越来越高，尤其是在航空航天、通讯终端行业对该类产品的需求越来越多。
2、目前电镀银镀液主要还是普通的氰化镀银和无氰镀银两大体系，但随着市场需求的变化，想要获得导电性更好、耐磨性更强、硬度更高的产品仅靠普通的电镀银镀液是难以达到的。理论研究表明，在镀液中加入适量的合适的碳元素即可增强镀层传热性和导电性，也可大大提高镀层与其他接触面间的润滑作用从而提升镀层的耐磨性能。目前各种研究中常用的碳元素物质有石墨、石墨烯、碳纳米管，其中，石墨具有优异的减摩、自润滑作用，但受其内部晶体结构和化学键合方式的影响，将它加入镀银液中后获得的银镀层的导电性和力学强度会大大下降；相比之下，石墨烯由于是单层的蜂窝状二维材料，自身的导电、导热和力学性能非常优异，碳纳米管的中空管状结构也为自身提供了很好的导电、导热及力学性能，分别将这两者混入镀银液中电镀获得的镀层都会有更好的导电性、导热性和耐磨性。但是由于碳纳米管独特的中空结构，单独将碳纳米管加入镀银电镀液中进行电镀会导致得到的镀层结合力不良，后续产品运输及加工过程中遇到高温高湿高酸碱环境时易产生脱皮、氧化等不良现象，最终影响产品品质和性能。
3、基于此现状，本专利技术提出一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液的制备及其应用。
技术实现思路>
1、本专利技术的目的在于提供石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液及其制备方法，旨在解决现有技术中的现有的电镀银镀液做出的产品的导电性、耐磨性、硬度有有待提高的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供的石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，包含氰化银20-50g/l、氰化钾80-150g/l、碳酸钾15-30g/l、石墨烯、碳纳米管复合粉70-90g/l、电镀添加剂5-12g/l和余量的水；其中所述石墨烯和碳纳米管复合粉包括含量为40-65%比例为1：1-1.5：1的所述石墨烯和碳纳米管、15-25%的分散剂和余量的有机溶剂，所述电镀添加剂包含20-35%的表面活性剂、8-17%的分散剂、5-10%的稳定剂和余量的水。
3、作为本专利技术进一步的方案，所述石墨烯为纯度98%以上的单层石墨烯。
4、作为本专利技术进一步的方案，所述碳纳米管为直径在50-100nm、长度在1-200μm的多壁碳纳米管。
5、作为本专利技术进一步的方案，所述分散剂为聚乙烯醇（pva）或聚丙烯酸酯（tpo）或三乙基己基磷酸（tp）的一种或多种混合物。
6、作为本专利技术进一步的方案，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺（dmf）或四氢呋喃（thf）或乙酸乙酯（ea）的一种。
7、作为本专利技术进一步的方案，所述表面活性剂为聚乙二醇-400（peg）或曲拉通x-114（tx）或壬基酚聚氧乙烯醚（op）的一种或多种的混合物。
8、作为本专利技术进一步的方案，所述稳定剂为甘油（gl）或羧甲基纤维素（cmc）或硬脂酸钠（ss）的一种或多种混合物。
9、作为本专利技术进一步的方案，所述电镀添加剂中的水为去离子水、蒸馏水或二次蒸馏水。
10、作为本专利技术相同的专利技术构思，本申请还提供一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液制备方法，包括以下步骤：
11、（一）石墨烯和碳纳米管复合粉的制备：
12、s1：称取40-65%比例为1：1-1.5：1的石墨烯和碳纳米管放入搅拌器中，加入15-25%的分散剂和余量的有机溶剂，搅拌4-6小时使固体溶解得混合物a；
13、s2：将s1中所得的混合物a铺平在托盘中，放入烘箱中70-80℃烘烤2-3小时，完全烘干即得石墨烯和碳纳米管复合粉；
14、（二）电镀添加剂的制备：
15、s3：在20%的水中加入20-35%的表面活性剂并搅拌均匀得混合物b；
16、s4：向s3的混合物b中加入8-17%的分散剂、5-10%的稳定剂，控制温度为30-50℃，搅拌1小时得混合物c；
17、s5：向s4的混合物b中补充余量的水，维持温度搅拌2-3小时得电镀添加剂；
18、（三）石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液的制备：
19、s6：在电镀槽中加入2/3体积的纯水；
20、s7：向s6的纯水中加入80-150g/l氰化钾，加热至40度并搅拌使其溶解；
21、s8：向s6所得氰化钾溶液中加入20-50g/l氰化银，溶解得混合物d；
22、s9：向s7所得混合物d中加入15-30g/l碳酸钾，溶解得混合物e；
23、s10：向s9所得混合物e中加入70-90g/l石墨烯和碳纳米管复合粉及5-12g/l电镀添加剂，充分搅拌溶解后得混合物f；
24、s11：补充余量的水至标准体积200l，并降温至16-25℃后得所需的石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液。
25、本专利技术实施例提供的石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
26、第一，本专利技术技术方案制备的石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，最特别的是，其中含有石墨烯和碳纳米管复合粉，其对银镀层的耐磨性、导电性、硬度有明显增强作用。由于石墨烯为二维结构、碳纳米管为三维结构，两者均具有极大的比表面积，将石墨烯和碳纳米管复合粉掺杂到镀银液中之后，可以大大增加银离子在基材表面的分散性、均匀性和界面结合力，且由于石墨烯和碳纳米管特殊的物理和化学特性，除了可提高镀银层的抗氧化能力以外，还可大大增加镀银层的耐磨性、导电性和硬度，最终得到的产品会比普通镀银工艺得到的产品性能更优，更能满足客户的特殊需求。
27、第二，本专利技术技术方案制备的电镀添加剂，其中含有的分散剂和稳定剂等，均为市场上常见有机物或无机物，其自身稳定性较优，且均为无毒无害物质，将其加入到镀银液中，除了可增加石墨烯和碳纳米管复合粉在镀银液中的分散性以外，也可增加镀银液中各种组分的分散性和稳定性，使最终产品表面银层沉积的更均匀、平整。
28、第三，本专利技术技术方法制备的石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，银离子沉积速率更快、可操作电流密度范围更广、电镀液的ph更稳定，使用该镀银电镀液制备的镀银产品与传统氰化镀银体系制备的产品相比的银层附着力更强、表面更平整、耐磨性更好、导电更优、硬度更高，镀银产品的整体品质得到了提升。
29、第四，本专利技术技术方案制备的石墨烯与碳纳米管掺杂镀银电镀液（ycyy-35）与市售传统镀银液x,y,z镀出的产品，四种体系均分别使用其最佳工艺参数在相同工件表面施镀银层，待电镀完成后，本专利技术技术方案制备的石墨烯与碳纳米管掺杂镀银电镀液实施的镀层与传统的镀银液实施的镀层的导电性、耐磨性和硬度均有较大提升。
30、第五，本专利技术技术方案制备的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，包含氰化银20-50g/L、氰化钾80-150g/L、碳酸钾15-30g/L、石墨烯、碳纳米管复合粉70-90g/L、电镀添加剂5-12g/L和余量的水；其中所述石墨烯和碳纳米管复合粉包括含量为40-65%比例为1：1-1.5：1的所述石墨烯和碳纳米管、15-25%的分散剂和余量的有机溶剂，所述电镀添加剂包含20-35%的表面活性剂、8-17%的分散剂、5-10%的稳定剂和余量的水。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述石墨烯为纯度98%以上的单层石墨烯。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述碳纳米管为直径在50-100nm、长度在1-200μm的多壁碳纳米管。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯醇（PVA）或聚丙烯酸酯（TPO）或三乙基己基磷酸（TP）的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙二醇-400（PEG）或曲拉通X-114（TX）或壬基酚聚氧乙烯醚（OP）的一种或多种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述稳定剂为甘油（GL）或羧甲基纤维素（CMC）或硬脂酸钠（SS）的一种或多种混合物。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述电镀添加剂中的水为去离子水、蒸馏水或二次蒸馏水。
9.一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，包含氰化银20-50g/l、氰化钾80-150g/l、碳酸钾15-30g/l、石墨烯、碳纳米管复合粉70-90g/l、电镀添加剂5-12g/l和余量的水；其中所述石墨烯和碳纳米管复合粉包括含量为40-65%比例为1：1-1.5：1的所述石墨烯和碳纳米管、15-25%的分散剂和余量的有机溶剂，所述电镀添加剂包含20-35%的表面活性剂、8-17%的分散剂、5-10%的稳定剂和余量的水。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述石墨烯为纯度98%以上的单层石墨烯。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述碳纳米管为直径在50-100nm、长度在1-200μm的多壁碳纳米管。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯和碳纳米管掺杂镀银电镀液，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯醇（pva）或...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑月强，李军鹏，柳茂辉，杨仙，
申请(专利权)人：东莞奕创表面处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。