阅读说明：本技术 一种在基底金属上电镀的光亮镀铂溶液 (Bright platinizing solution for electroplating on base metal ) 是由 孙江 董鹏 邢小龙 张涛 于 2020-07-09 设计创作，主要内容包括：一种在基底金属上电镀的光亮镀铂溶液,按质量百分比,包括以下组分：铂金属盐,以铂金属计：0.1％～1％,复合稀土添加剂：0.001％～0.01％；导电盐：0.1％～0.6g％；PH值调节剂：0.1％～7.8％；去离子水：余量；具有改善镀层整体均匀性,提高镀层质量,降低贵金属用量,降低成本的优点。(A bright platinizing solution for electroplating on base metal comprises the following components in percentage by mass: platinum metal salts, calculated as platinum metal: 0.1-1%, composite rare earth additive: 0.001% -0.01%; conductive salt: 0.1-0.6 g%; pH value regulator: 0.1% -7.8%; deionized water: the balance; the method has the advantages of improving the integral uniformity of the coating, improving the quality of the coating, reducing the consumption of noble metal and reducing the cost.)

一种在基底金属上电镀的光亮镀铂溶液

技术领域

本发明属于镀铂阳极产品技术领域，具体涉及一种在基底金属上电镀的光亮镀铂溶液，用于但不限于高端电镀、电解，冶金、海水淡化、电池、废水处理。

背景技术

铂金是一种多用途的贵金属，无论是在工业还是非工业领域都有非常广泛的应用。众所周知铂具有很高的光泽，并且耐锈蚀和抗氧化，在珠宝领域为人民群众所喜爱；其在工业领域的应用更为广泛和不可替代。但由于铂非常昂贵，为了降低成本，减少浪费，铂通常被镀附在贱金属基底上。镀附方法有烧结、真空电镀、离子溅射、电镀、化学镀等多种方式，其中电镀法因操作方便，前期投入低，工艺成熟应用最为广泛。

但由于电镀固有的特性以及工件的形貌不同，电流在基底金属上的分布不均匀，镀层的均匀性较差，在电流密度大，活性点多的地方镀层较厚，有时出现烧焦、掉皮等现象，电流密度低的地方，镀层较薄覆盖力差甚至漏基材，尤其在镀层较薄时表现尤为突出。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在基底金属上电镀的光亮镀铂溶液，改善电镀过程中存在的不足，在传统电镀铂体系的基础上添加少量复合稀土活性元素，改善镀层整体均匀性，提高镀层质量，降低贵金属用量，降低成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种在基底金属上电镀的光亮镀铂溶液，按照重量百分比，包括以下组分：

铂金属盐(以铂金属计)0.1％～1％，；

复合稀土添加剂：0.001％～0.01％；

导电盐：0.1％～0.6％；

PH值调节剂：0.1％-7.8％；

去离子水：余量；

所述的复合稀土添加剂包括镧、铈、镨、钕、钇中的一种或多种高价态水溶性盐。

所述的复合稀土添加剂采用Ce³⁺、La³⁺的硫酸盐或氯酸盐中的一种或两种与有机络合物复配而成的添加剂。

所述的导电盐包括：硝酸铵、亚硝酸钠、磷酸钾、磷酸氢钾、碳酸钠、磷酸钠、盐酸、碳酸氢钠中的一种。

所述的铂金属盐根据其氧化态包括：Pt(II)金属盐或Pt(IV) 金铂金属盐。铂金属盐更为常见。

Pt(II)铂金属盐的实例包括但不限于以下：四氯铂酸钠Na₂PtCl ₄；和四氯铂酸二铵(NH₄)₂[PtCl₄]；四氯铂酸钾K₂Pt₄Cl₄；四氯铂铵(NH₄)₂PtCl₄；和二氨基二铂铂(NH₃)₂(NO₂)₂。

Pt(IV)铂金属盐的实例包括但不限于以下：六氯铂酸H₂PtCl₆、六氯铂酸钠Na₂PtCl₆、六氯铂酸钾K₂PtCl₆或六氯铂酸铵(NH₄)₂ PtCl₆中的一种。

所述的有机络合物包活包含一个或多个羧酸基团。

所述的有机络合物还包含一个或多个胺或氧化胺基团。优选：柠檬酸，草酸，酒石酸，葡萄糖酸，硫脲，EDTA，甘氨酸、尿素等有机物中的两种或两种以上物质。

所述的金属衬底采用金属或合金；金属包括：铜Cu，锡Sn，镍 Ni，钌Ru，钛Ti，铝Al，钽Ta，钯Pd，铑Rh，铱Ir，银Ag，金Au，钴Co中的一种或其任意两种组成的合金。

所述的铂金属盐优选P盐(二氨基二铂铂(NH₃)₂(NO₂)₂。)

PH值调节剂采用氨水。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明由于在传统电镀铂体系的基础上添加少量复合稀土活性元素，表面光亮度可达到镜面光，阴极电流效率可提高2％以上，5min电镀基体覆盖率提高30％～35％，镀层均匀性提高 10％以上，镀层结合力与传统电镀液相当。

本发明在传统电镀铂体系的基础上添加少量复合稀土活性元素，解决了传统电镀铂工艺镀层均匀性差、覆盖能力差的缺陷，改善了镀层整体均匀性，提高镀层质量，减少贵金属用量，降低成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

P盐：0.1％(以铂金属计)

硝酸铵：0.06％；

亚硝酸钠：0.5％；

硫酸铈：0.003％，以Ce³⁺计；

柠檬酸：0.008％；

PH值调节剂：氨水调节2.8％；

去离子水：余量；

PH值：11-12(氨水调节)

本是实施例的电镀方法包括以下步骤：

步骤1，将Ta1工业纯钛经过喷砂、脱脂、酸洗、活化等前处理步骤处理后放置于1％的稀盐酸溶液中备用

步骤2，将计算量的硝酸铵、亚硝酸钠、P盐顺次加入计算量三分之二体积的去离子水中煮沸30min，待所有盐溶解至透明溶液后，加入剩余的去离子水，并加入稀土金属络合物(以Ce³⁺计)0.003％。

步骤3，将上述电镀液放置陈化24h，然后过滤备用。

步骤4，加热镀液至60以上℃，以铂为阳极，经“步骤1”处理的钛材为阴极，阴极电流密度：2A/dm²电镀90min。

实施例2：

P盐：0.5％(以铂金属计)；

硝酸铵：0.1％；

亚硝酸钠：0.5％；

硫酸铈：0.005％以Ce3+计；

柠檬酸：0.005％；

PH值调节剂：氨水调节3.5％；

去离子水：余量；

PH值：11-12(氨水调节)；

钛基材处理、镀液配制及电镀过程同“实施例1”。

实施例3：

P盐：1％(以铂金属计)；

硝酸铵：0.05％；

亚硝酸钠：0.5％；

硫酸铈：0.01％，以Ce3+计；

柠檬酸：0.008％；

去离子水：余量；

PH值调节剂：氨水调节3.6％；

PH值：11-12(氨水调节)

钛基材处理、镀液配制及电镀过程同“实施例1”。

实施例4：

镀液组成为：

P盐：0.5％(以铂金属计)；

硝酸铵：0.04％；

亚硝酸钠：0.4％；

去离子水：余量；

PH值调节剂：氨水调节5％；

PH调节剂：11-12(氨水调节)。

实施步骤：

钛基材处理、镀液配置及电镀工艺参数同“实施例1”，所不同的时不添加稀土复合添加剂。

镀层性能评价：

从表中数据可见，添加稀土Se³⁺-柠檬酸复配化合物添加剂后表面光亮度可达到镜面光，阴极电流效率可提高2％以上，5min电镀基体覆盖率提高30％～35％，镀层均匀性提高10％以上，镀层结合力与未添加稀土元素添加剂电镀液相当。

评价指标说明：

外观检测：将镀见至于室外明亮处肉眼观察。

电流效率：镀件电镀前后重量差与理论计算增重的比值。

前5min覆盖率：将镀件再镀液中电镀5min，然后再大气环境下，于厢式电阻炉中，450℃烧结10min。白亮部分(有铂)面积与阴极面积之比

镀层均匀性：在电镀后的镀件上按照下图取9个点，分别测试镀层厚度，【(最大厚度或最小厚度)-镀件镀层平均厚度】/镀件镀层平均厚度的绝对值。

镀层结合力：将电镀后的镀件在450℃的厢式电阻炉中加热15min，迅速取出，浸入室温的自来水中，反复三次镀层无脱落即为合格。

实施例5：

P盐：0.1％(以铂金属计)；

硝酸铵：0.06％；

亚硝酸钠：0.5％；

氯化镧：0.003％，以La³⁺计；

甘氨酸：0.1％；

去离子水：余量

PH值调节剂：氨水调节2％；

PH值：11-12(氨水调节)

钛基材处理、镀液配制及电镀过程同“实施例1”。

实施例6：

P盐：0.5％(以铂金属计)；

硝酸铵：0.06％；

亚硝酸钠：0.5％；

氯化镧：0.003％，以La³⁺计；

甘氨酸：0.5％；

去离子水：余量；

PH值调节剂：氨水调节4.2％；

PH值：11-12(氨水调节)；

钛基材处理、镀液配制及电镀过程同。

实施例7：

P盐：0.1％(以铂金属计)；

硝酸铵：0.05％；

亚硝酸钠：0.4％；

氯化镧：0.003％，以La3+计；

甘氨酸：0.01％；

去离子水：余量；

PH值调节剂：5.1％；

PH值：11-12(氨水调节)；

钛基材处理、镀液配制及电镀过程同实施例1。

实施例8

P盐：0.1％(以铂金属计)；

硝酸铵：0.05％；

亚硝酸钠：0.1％；

甘氨酸：0.01％；

PH值调节剂：氨水调节2％；

去离子水：余量；

PH值：11-12；

钛基材处理、镀液配制及电镀过程同实施例1。

镀层性能评价：

从表中数据可见，添加稀土La³⁺-甘氨酸复配化合物添加剂后电镀效果与Se³⁺-柠檬酸体系类似。

实施例9

一种在基底金属上电镀的光亮镀铂溶液，用于一般金属及阀型金属衬底的镀铂工艺，按质量百分比，其特征在于，包括以下组分：

氯铂酸：0.1％；(以铂金属计)；

氯化铈：0.001％；(以Ce³⁺计)；

柠檬酸：0.003％；

盐酸(37％)：0.1％；

PH值调节剂：以0.1％氢氧化钠水溶液调节其PH为：2.5；

去离子水：余量。

本是实施例的电镀方法包括以下步骤：

步骤1，将紫铜板经600目、1200目砂纸打磨毛边和表面，后在 10％硝水溶液中酸洗、用蒸馏水反复冲洗后，晾干备用。

步骤2，将计算量的氯铂酸、柠檬酸顺次加入计算量三分之二体积的去离子水中煮沸30min，待所有盐溶解至透明溶液后，加入剩余的去离子水，并加入氯化铈(以Ce3+计)0.003％。

步骤3，用1％氢氧化钠水溶液调节PH值至2.5，将上述电镀液放置陈化24h，然后过滤备用。

步骤4，加热镀液至60℃以上，以铂为阳极，经“步骤1”处理的钛材为阴极，阴极电流密度：2A/dm2电镀70min。

实施例10

六氯铂酸钠(Na₂PtCl₆)：0.15％；(以铂金属计)；

氯化铈：0.003％；(以Ce3+计)；

磷酸钠：0.3％；

磷酸氢钠：0.35％；

PH值调节剂：3.6％氢氧化钠水溶液调节；

PH：10.8；

去离子水：余量。

镀液配制及电镀方法参照实施例9

实施例11

氯铂酸钠(Na2 PtCl4)：0.2％(以Pt计)；

硫酸镧：0.002％；

碳酸钠：0.6％；

EDTA-2Na：0.008％；

草酸：0.001％；

PH值调节剂：5％氨水调节；

PH：10-11.3；

去离子水：余量；

镀液配制：将计算量的四氯铂酸钠、草酸溶解在三分之二体积的去离子水中，加热至80℃，搅拌并保温30min；待固体全部溶解后加入计算量的EDTA-2Na和硫酸镧，继续搅拌并保温20min。最后加入计算量的碳酸钠，搅拌溶解后。放置冷却至室温，用20％的氨水调节PH至到10-11.3,放置12h陈化，过滤除去不溶物即为待用电镀液。

基体采用纯镍板，经过喷砂、脱脂处理后，在0.5％的稀盐酸溶液中浸泡2h除去表面氧化层。

将处理好的镍板做阴极，铂做阳极，阴极电流密度15A/dm²，通电电镀90min可得明亮的铂镀层。