[发明专利]一种含有硫脲的铜基质仿银化学镀液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于金属化学镀研究技术领域，特别涉及一种含有硫脲的铜基质仿银化学镀液及其制备方法、使用该化学镀液镀色的方法。

背景技术

化学镀(chemical plating)又称自催化镀(autocatalytic plating)，是指在没有外加电流的条件下，利用处于同一溶液中的金属盐和还原剂在具有催化活性的基体表面上发生自催化氧化还原反应，在基体表面化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术。

与电化学着色相比，化学着色因设备要求简单，可获得多种颜色而得到广泛应用。其方法是把铜及其合金试样放置在配置好的着色液中，形成化学镀膜后，利用镀膜表面的吸附作用，将有色粒子吸附或沉积在膜层表面间隙内，或直接生成有色表面氧化膜或其他化合物膜等，改善试样表面结构，呈现所要求的色彩。在工业生产中常利用化学镀技术，在铜基质表面进行化学处理，在铜基质表面产生各种不同的色彩，以达到改善金属表面状态，美化金属表面的目的。

铜及铜合金着色方法中通常使用硫化物溶液、硫代硫酸盐溶液、碱性溶液、碱式碳酸铜溶液、氯酸钾溶液、硒盐或砷盐溶液等，当用不同溶液处理时，所成膜的成分不同，显示的颜色也不同，还有部分镀液会存在成膜速度慢、染色液挥发有害气体或者会褪色等，而且化学性质稳定性差，使其在实际工业应用时受限。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中的化学镀液所存在的不足，提供一种化学性质稳定、成膜速度快、染色均匀、镀液不挥发有害气体、不褪色且能够在铜基质上镀出仿银色镀膜的硫脲基仿银化学镀液。

本发明的目的之二在于提供一种上述含有硫脲的铜基质仿银化学镀液的制备方法，其工艺简单、成本低廉。

本发明的目的之三在于提供了一种使用上述含有硫脲的铜基质仿银化学镀液进行镀色的方法，其工艺简单、条件可控、镀膜粘附性好。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

1L体积的该含有硫脲的铜基质仿银化学镀液中含有以下配比的原料：

该化学镀液的优选配方是：

上述聚乙二醇的数均分子量是400～12000。

一种上述的含有硫脲的铜基质仿银化学镀液的制备方法，其是由以下步骤组成：

(1)将柠檬酸加入水中至完全溶解，得到柠檬酸水溶液，加入甲基磺酸锡，搅拌至完全溶解，得到水溶液A；

(2)按照配方量称取硫脲、丙三醇、水合肼、次亚磷酸钠、聚乙二醇以及对苯二酚，混合，加水至完全溶解，配成水溶液B；

(3)将步骤(1)的水溶液A与步骤(2)的水溶液B混合，加水至1L，充分搅拌至混匀，得到含有硫脲的铜基质仿银化学镀液。

一种用上述的含有硫脲的铜基质仿银化学镀液进行镀色的方法由以下步骤实现：

利用除油剂在20～30℃条件下对待镀金属件的表面除油清洗20～30s，将待镀金属件浸入上述的含有硫脲的铜基质仿银化学镀液中，施镀温度为20～25℃，施镀时间为30～60s，取出，用去离子水喷淋清洗，蒸汽烘干，涂清漆对镀层进行保护，完成金属件镀色。

上述除油剂是由磷酸三钠、碳酸钠、氢氧化钠、十二烷基二乙醇酰胺以及水按照下述配比组成：

上述除油剂还可以是硅酸钠、碳酸钠、磷酸三钠、十二烷基二乙醇酰胺以及水按照下述配比组成：

本发明提供的含有硫脲的铜基质仿银化学镀液利用了铜锡之间的电位差，用铜将溶液中的锡置换出来，使之附着在铜件表面而形成具有装饰效果的白色锡层，并且通过使用硫脲作为配方络合剂和稳定剂效果良好，在本配方中加入硫脲可与Cu²⁺、Sn²⁺形成稳定配合物，通过控制游离Cu²⁺和Sn²⁺的浓度以改变二者的平衡电位，使得镀液中的Sn²⁺能够与铜、铜合金之间的置换反应顺利进行，使得本发明具有成膜速度快、镀层平滑均匀、亮度好，而且染色液不挥发有害气体和不沾污布料等优点，而且常温下稳定性良好，可放置3个月以上，其制备方法也简单，成本低，条件可控，适合于铜及铜合金制品、电镀工业以及各种五金制品，尤其是服装上黄铜拉链的着色，镀膜呈银白色，而且用本发明的镀色方法所得镀膜符合《金属镀层和化学处理层质量检验技术要求》(SJ127677)要求，工艺简单、条件可控、镀膜粘附性好，耐磨性好。

具体实施方式