專利名稱：一種電鍍的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍金屬的方法，尤其涉及一種以超臨界或亞臨界CO2/離子液體體系作為介質(zhì)的金屬膜電鍍方法。
背景技術(shù)：
金屬薄膜材料是支持現(xiàn)代高新技術(shù)不斷發(fā)展的重要材料之一，在燃料電池、生物傳感器等高科技高附加值產(chǎn)品方面得到廣闊的應(yīng)用，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展起到了重要作用。尤其是伴隨著現(xiàn)代工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，許多產(chǎn)品的零部件在使用過程中遇到非特殊的條件，如嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境、磨損摩擦環(huán)境、特殊的細(xì)孔要求(計(jì)算機(jī)線路板)等，這對(duì)零部件表面的電沉積膜層功能性提出了更高的要求，如高的耐腐蝕性、高的硬度、高的耐磨性、微細(xì)加工的均勻性以及其它特殊的物理化學(xué)特性等。電鍍工藝是利用電解作用在制品上沉積出附著性能和基材不同的金屬或合金覆層，形成金屬鍍層的表面處理技術(shù)，可以得到微米級(jí)厚度的鍍膜。電鍍需要在作為介質(zhì)的電鍍液中進(jìn)行，傳統(tǒng)電鍍液體系一般為鹽的水溶液體系。傳統(tǒng)水溶液體系電鍍技術(shù)總的來說，存在一些問題，例如:(1)電解過程中，伴隨著副反應(yīng)水的電解反應(yīng)發(fā)生，消耗電力，造成電流效率低下，浪費(fèi)能源；(2)水解產(chǎn)生的 氫氣阻礙金屬沉積，使得金屬膜表面產(chǎn)生針孔等缺陷，需要加大膜的厚度來降低缺陷率，使得薄膜化程度受到限制，造成資源浪費(fèi)；(3)金屬鹽水溶液具有較高的粘度和界面張力，無法進(jìn)入具有高縱橫比的細(xì)孔中，因而無法滿足在有特殊的細(xì)孔結(jié)構(gòu)的零部件等處施鍍的特殊需求；(4)傳統(tǒng)的金屬鹽電解液含有各種有機(jī)添加劑，對(duì)環(huán)境及人體有毒有害，而且隨著廢水排放造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，尋求一種綠色環(huán)保的高性能金屬功能膜層電沉積制備新工藝成為電鍍工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。為了解決上述問題，利用CO2作為溶劑以替代毒性高的有機(jī)溶劑的技術(shù)受到關(guān)注。CO2具有低毒性，環(huán)境友好及價(jià)廉易得的優(yōu)點(diǎn)，超臨界或近臨界CO2具有與氫氣的良好互容性(可將氫氣溶解)，傳質(zhì)速度快等特性，有利于反應(yīng)的快速進(jìn)行；并且如果電鍍能夠在CO2中進(jìn)行反應(yīng)，則可以少用或不用水，大幅度降低廢水處理費(fèi)用；此外，于超臨界CO2中電鍍得到的電鍍層具有較低的陽極電流密度和較高的極化阻抗值，即具有更好的耐腐蝕性。在這樣的技術(shù)背景下，目前已經(jīng)公開了金屬鹽水溶液、C02、表面活性劑構(gòu)成的乳濁液體系而進(jìn)行電鍍的技術(shù)，如專利CN1918326A公開的金屬鹽水溶液與CO2共存條件下的電鍍方法，CO2為亞臨界或超臨界狀態(tài)，并添加有非離子型表面活性劑；專利W002/016673A1也公開了一種超臨界CO2與電解質(zhì)溶液進(jìn)行電鍍的方法，同時(shí)加入已知的陰離子表面活性齊U、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑或兩性離子表面活性劑。與現(xiàn)有電鍍技術(shù)相比，上述專利公開的方法可以形成高品質(zhì)的鍍覆膜鍍覆表膜無針孔，形成的結(jié)晶粒徑小，但是CO2與水從本質(zhì)上是不能混溶的，只有通過添加表面活性劑在攪拌的作用下使二者乳化或渾濁來進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。表面活性劑的使用增大了生產(chǎn)成本，而且鍍覆操作后，表面活性劑與金屬水溶液難于分離，易造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。采用非水溶劑構(gòu)建新的電鍍體系是解決上述問題的有效方法。室溫離子液體作為新型綠色非水溶劑，其所具有得較寬電化學(xué)窗口，無蒸汽壓，無析氫現(xiàn)象、導(dǎo)電性高、不需要添加支持電解鹽就可以進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)等特點(diǎn)使其成為電沉積研究中的嶄新溶劑。但是由于離子液體的高粘度、制備成本高等問題，制約了其在工業(yè)發(fā)展中的實(shí)際應(yīng)用。2003年，Abbot等首次合成了一種新型非水綠色溶劑一低共熔溶劑型離子液體。與傳統(tǒng)室溫離子液體類似，該離子液體同樣具有得較寬電化學(xué)窗口，導(dǎo)電性高、不需要添加支持電解鹽等優(yōu)點(diǎn)，而且還具有不揮發(fā)、無毒性、可生物降解、價(jià)格低廉、制備簡單綠色環(huán)保并可以溶解多種金屬鹽及金屬氧化物等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于多種金屬單質(zhì)和合金的電化學(xué)制備。但是與傳統(tǒng)室溫離子液體類似的高粘度所導(dǎo)致的問題仍然沒有解決。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)離子液體粘度高、成本高、不利于在工業(yè)中實(shí)際應(yīng)用，以及CO2體系需要加入表面活性劑的條件下才能夠使用的問題，本發(fā)明提供了一種CO2與離子液體體系中進(jìn)行電鍍的方法。因此，本發(fā)明第一個(gè)方面是提供一種電鍍方法，步驟包括:
步驟I，提供膽堿類離子液體；
步驟2，向離子液體中加入可溶的電鍍金屬的鹽和/或電鍍金屬的氧化物；
步驟3，向離子液體中通入二氧化碳；
步驟4，通電對(duì)基材進(jìn)行電鍍。本發(fā)明上述的方法中，所述CO2為超臨界或亞臨界狀態(tài)，可以是直接將超臨界或亞臨界狀態(tài)的CO2通入到離子液體中，也可以將CO2氣體通入離子液體中，控制溫度和壓力達(dá)到超臨界或亞臨界狀態(tài)。`本發(fā)明上述方法中，所述CO2優(yōu)選為超臨界狀。本發(fā)明上述的方法中，所述膽堿選自膽堿、烴?；憠A、(有機(jī)基取代烷?；?膽堿，磷酰基膽堿、磷脂酰膽堿、或上述物質(zhì)的鹵化物，可以是上述膽堿中的任意一種或多種的混合物。其中，所述烴酰基膽堿優(yōu)選為C1I5烴?；憠A中的任意一種或多種的混合物，如丁?；憠A、乙?；憠A、琥珀?；憠A。其中，(有機(jī)基取代烷酰基)膽堿，優(yōu)選為(C廣Cltl脂肪烴或芳香烴取代烷?；?膽堿中的任意一種或多種的混合物，如苯甲酰膽堿。其中，所述鹵化物優(yōu)選為氯化物或溴化物中的任意一種或多種的混合物，如氯化膽堿、溴化膽堿、苯甲酰溴化膽堿、乙酰溴化膽堿、氯化琥珀酰膽堿、溴化琥珀酰膽堿。本發(fā)明上述方法中，所述電鍍金屬可以是銅、鎳、鉬、鋅、鈷、錳、金、銀、鐵、鉛、錫、鎢、鈦、釩、鋁、鈀、銠、鑰、鋯、鎘、鉭、鍺、鉍、鉈、鎂等金屬中的任意一種或多種，但也可以包括上述任意幾種金屬組成的合金。其中，所述的鹽可以是任意能夠溶于所述離子液體中的鹽，如氯化物、溴化物、碘化物、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、或有機(jī)羧酸鹽。本發(fā)明上述方法中，所述基材可以是金屬、合金、聚合物或半導(dǎo)體材料。根據(jù)本發(fā)明所述方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述膽堿類離子液體為膽堿類物質(zhì)與尿素、或多元醇組成的離子液體。
其中，膽堿類物質(zhì)與尿素或多元醇的摩爾比優(yōu)選為1:0.f 10，進(jìn)一步優(yōu)選為1:0.5^5 ;更優(yōu)選為1:廣5，如1:2、1:3。所述多元醇如乙二醇，丁二醇、二甘醇、甘油、木糖醇、甘露醇、山梨醇中任意一種或任意幾種多元醇的混合物。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟3中通入二氧化碳的步驟中，優(yōu)選為將溫度控制在20~l00°C，進(jìn)一步優(yōu)選為控制在3(T70°C，更優(yōu)選為控制在3(T50°C。在上述溫度條件下，通入二氧化碳后，優(yōu)選為將壓力控制在< 50MPa，進(jìn)一步優(yōu)選為 5 20MPa。本發(fā)明的第二個(gè)方面是提供一種用于電鍍的介質(zhì)，包括膽堿類離子液體和0)2，其中，所述CO2為超臨界或亞臨界狀態(tài)，并優(yōu)選為超臨界狀態(tài)。本發(fā)明上述的用于電鍍的介質(zhì)中，所述膽堿選自膽堿、烴?；憠A、(有機(jī)基取代烷酰基)膽堿，磷酰基膽堿、磷脂酰膽堿、或上述物質(zhì)的鹵化物，可以是上述膽堿中的任意一種或多種的混合物。其中，所述烴酰基優(yōu)選為C1I5烴?；憠A中的任意一種或多種的混合物，如丁?；憠A、乙?；憠A、琥珀酰膽堿。其中，(有機(jī)基取代烷?；?膽堿，優(yōu)選為(C1Iltl脂肪烴或芳香烴取代烷?；?膽堿中的任意一種或多種的混合物，如苯甲酰膽堿。其中，所述鹵化物優(yōu)選為氯化物或溴化物中的任意一種或多種的混合物，如氯化膽堿、溴化膽堿、苯甲酰溴化膽堿、乙酰溴化膽堿、氯化琥珀酰膽堿、溴化琥珀酰膽堿。根據(jù)本發(fā)明所述用于電鍍的介質(zhì)的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述膽堿類離子液體為膽堿類物質(zhì)與尿素、或乙二醇組成的離子液體。其中，膽堿類物質(zhì)與尿素或乙二醇的摩爾比優(yōu)選為1:0.f 10，進(jìn)一步優(yōu)選為1:0.5^5 ;更優(yōu)選為1:廣5，如1:2、1:3。采用本發(fā)明上述的電鍍介質(zhì)和電鍍方法，能夠得到厚度均勻、表面光滑的鍍層，通過X-射線衍射和掃描電鏡觀察，可以看出，本發(fā)明得到的電鍍層晶粒排列緊密，無裂紋，并且鍍層晶粒選擇性生長，與不加入超臨界或亞臨界二氧化碳的離子液體電鍍相比，鍍層性能更好。同時(shí)本發(fā)明向電鍍液中加入超臨界或亞臨界二氧化碳后，離子液體的粘度大幅下降，電鍍速度大幅增加，電鍍效力大幅提高。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比例中電鍍得到的鎳鍍層特征峰與銅片特征峰的對(duì)比；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比例中電鍍得到的鍍鎳層表面電鏡照片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種采用膽堿類離子液體進(jìn)行電鍍的方法、和包括所述膽堿類離子液體的電鍍的介質(zhì)，所述膽堿選自膽堿、烴酰基膽堿、(有機(jī)基取代烷?；?膽堿，磷酰基膽堿、磷脂酰膽堿、或上述物質(zhì)的齒化物。
其中，所述烴?；鶅?yōu)選為C1I5烴?；憠A，如丁?；憠A、乙?；憠A、琥珀酰膽堿。其中，(有機(jī)基取代烷?；?膽堿，優(yōu)選為(C^Cltl脂肪烴或芳香烴取代烷?；?膽堿，如苯甲酰膽堿。其中，所述鹵化物優(yōu)選為氯化物、溴化物，如氯化膽堿、溴化膽堿、苯甲酰溴化膽堿、乙酰溴化膽堿、氯化琥珀酰膽堿、溴化琥珀酰膽堿。下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的介紹和描述，以使更好的理解本發(fā)明內(nèi)容，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明范圍。實(shí)施例1
步驟I，氯化膽堿-乙二醇離子液體的制備
將氯化膽堿提純、干燥，與乙二醇按照摩爾比1:2混合，6(Γ100 加熱I飛小時(shí)，即氯化膽堿-乙二醇離子液體。步驟2，電鍍液的制備
向步驟I中制備的氯化膽堿-乙二醇離子液體中，加入氯化鎳，4(Tl00°C加熱5 50min，制得氯化鎳濃度為1.5mol/L的電鍍液。步驟3，通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)釜，密封，維持反應(yīng)釜內(nèi)溫度在3(T70°C。通入二氧化碳，至釜內(nèi)壓力到達(dá)lOMPa，控制溫度和壓力穩(wěn)定。步驟4，進(jìn)行電鍍
為了取得更好的電鍍效果，電鍍前可以先對(duì)電極進(jìn)行前處理，將作為陰極的黃銅片(尺寸為20mmX IOmmX 2.5mm),經(jīng)過丙酮超聲清洗,去離子水沖洗。再經(jīng)過含NaOH和含Na2CO3的堿性除油液，在3(T60°C溫度下除油l(T20min，除油后用去離子水沖洗。然后浸在含HCl和含H2SO4的活化液中，3(T60°C溫度下活化l(T20min，除油后用去離子水沖洗，沖洗后快速吹干。設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度2A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力lOMPa，以維持二氧化碳的超臨界狀態(tài)。直流電進(jìn)行電沉積，釋放反應(yīng)釜中的二氧化碳，使釜內(nèi)壓力降至大氣壓，取出鍍件，用丙酮和水清洗后晾干。 對(duì)比例
本實(shí)施例中，沒有通入二氧化碳。具體步驟如下:
步驟I，氯化膽堿-乙二醇離子液體的制備
將氯化膽堿提純、干燥，與乙二醇按照摩爾比1:2混合，6(Γ100 加熱I飛小時(shí)，即氯化膽堿-乙二醇離子液體。步驟2，電鍍液的制備
向步驟I中制備的氯化膽堿-乙二醇離子液體中，加入氯化鎳，4(Tl00°C加熱5 50min，制得氯化鎳濃度為1.5mol/L的電鍍液。步驟3，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度2A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力為常壓(0.1MPa)。
其它電鍍流程參照實(shí)施例1中所述方法實(shí)施。對(duì)上述實(shí)施例1和對(duì)比例中制備的鍍件進(jìn)行X-射線衍射(XRD)檢測，并與純銅片進(jìn)行對(duì)比，XRD檢測結(jié)果見圖1，其中，圖1a為實(shí)施例1中電鍍得到的鍍件上鎳的XRD檢測圖；圖1b為實(shí)施例2中電鍍得到的鍍件上鎳的XRD檢測圖；圖3為純銅XRD檢測圖。通過圖la、lb與圖1c的對(duì)比可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1和對(duì)比例均得到了鎳的特征峰，并且均在(I I I)面上選擇性生長，但是通入二氧化碳的實(shí)施例1中得到的鎳鍍層特征峰明顯更為尖銳。用掃面電子顯微鏡(SHM)對(duì)實(shí)施例1和對(duì)比例中得到的鍍件進(jìn)行觀察，結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中，圖2a為實(shí)施例1中高壓力下電鍍鎳鍍層表面SEM照片(放大4000倍)，圖2b為實(shí)施例1中高壓力下電鍍鎳鍍層表面SEM照片(放大2000倍)；圖2c為實(shí)施例2中常壓下電鍍鎳鍍層表面SEM照片(放大4000倍)，圖2d為實(shí)施例2中常壓下電鍍鎳鍍層表面SEM照片(放大2000倍)；通過圖2a 圖2d的對(duì)比，可以看出，實(shí)施例1高壓下得到的鍍鎳表面晶粒呈有尖角的顆粒狀，排列較緊密，無裂紋；而實(shí)施例2中常壓下得到的鍍鎳表面，低倍照片(圖2c)可以看到光滑的底面上散布著一些大小不均的圓形凸起，高倍照片(圖2d)下可以找到條形的龜裂，鍍層內(nèi)應(yīng)力大?？梢姡捎贸R界二氧化碳與膽堿類離子液體進(jìn)行電鍍，能夠得到性能更好的電鍍層。測量實(shí)施例1和對(duì)比例中得到的鎳鍍層厚度，實(shí)施例1中鎳鍍層厚度為22.76 μ m ;對(duì)比例中得到的鎳鍍層厚度為19.8 μ m。可見，由于超臨界二氧化碳的加入，電鍍效率大幅提聞。實(shí)施例2
步驟1，乙酰溴化膽堿-尿素離子液體的制備
將乙酰溴化膽堿提純、干燥，與尿素按照摩爾比1:0.5混合，加熱得到氯化膽堿-尿素離子液體。 步驟2，電鍍液的制備
向步驟I中制備的乙酰溴化膽堿-尿素離子液體中，加入硝酸鈷，加熱制得硝酸鈷濃度為LOmol/L的電鍍液。步驟3，通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)爸，密封。通入二氧化碳，在釜內(nèi)二氧化碳加壓使二氧化碳達(dá)到亞臨界狀態(tài)。步驟4，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度2A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力為20MPa。XRD檢測到了鈷的特征峰；SEM觀察，鈷鍍層表面晶粒排列緊密，無裂紋。實(shí)施例3
步驟1，苯甲酰膽堿-尿素離子液體的制備
將苯甲酰膽堿提純、干燥，與尿素按照摩爾比1:8混合，加熱得到苯甲酰膽堿-尿素離子液體。步驟2，電鍍液的制備
向步驟I中制備的苯甲酰膽堿-尿素離子液體中，加入硝酸銀，加熱制得硝酸銀濃度為1.9mol/L的電鍍液。步驟3,通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)爸，密封。通入二氧化碳，在釜內(nèi)二氧化碳加壓使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)。步驟4，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度2A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力為5MPa。XRD檢測到了銀的特征峰；SEM觀察，銀鍍層表面晶粒排列緊密，無裂紋。實(shí)施例4
步驟1，乙酰膽堿-乙二醇離子液體的制備
將乙酰膽堿提純、干燥，與乙二醇按照摩爾比1:6混合，加熱得到乙酰膽堿-乙二醇離子液體。步驟2，電鍍液的制備 向步驟I中制備的乙酰膽堿-乙二醇離子液體中，加入硫酸鋅，加熱制得硫酸鋅濃度為
0.5mol/L的電鍍液。步驟3，通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)爸，密封。通入二氧化碳，在釜內(nèi)二氧化碳加壓使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)。步驟4，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度2A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力為18.5MPa。XRD檢測到了鋅的特征峰；SEM觀察，鋅鍍層表面晶粒排列緊密，無裂紋。實(shí)施例5
步驟I，溴化膽堿-乙二醇離子液體的制備
將溴化膽堿提純、干燥，與乙二醇按照摩爾比1:0.8混合，加熱得到溴化膽堿-乙二醇離子液體。步驟2，電鍍液的制備
向步驟I中制備的溴化膽堿-乙二醇離子液體中，加入氯化鎳，加熱制得氯化鎳濃度為
2.3mol/L的電鍍液。步驟3，通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)爸，密封。通入二氧化碳，在釜內(nèi)二氧化碳加壓使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)。步驟4，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度2A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力為8.5MPa。XRD檢測到了鎳的特征峰；SEM觀察，鎳鍍層表面晶粒排列緊密，無裂紋。實(shí)施例6
步驟1，氯化膽堿-1，3 丁二醇離子液體的制備
將氯化膽堿提純、干燥，與1，3 丁二醇按照摩爾比1:2混合，加熱得到氯化膽堿-1，3 丁二醇離子液體。步驟2，電鍍液的制備
向步驟I中制備的氯化膽堿-1，3 丁二醇離子液體中，加入氯化鎳，加熱制得氯化鎳濃度為2.3mol/L的電鍍液。步驟3，通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)爸，密封。通入二氧化碳，在釜內(nèi)二氧化碳加壓使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)。步驟4，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度1.5A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力為lOMPa。XRD檢測到了鎳的特征峰；SEM觀察，鎳鍍層表面晶粒排列緊密，無裂紋。實(shí)施例7
步驟1，氯化膽堿-山梨醇離子液體的制備
將氯化膽堿提純、干燥，與山梨醇按照摩爾比1:3混合，加熱得到氯化膽堿-山梨醇離子液體。步驟2，電鍍 液的制備
向步驟I中制備的氯化膽堿-山梨醇離子液體中，加入氯化鎳，加熱制得氯化鎳濃度為
2.3mol/L的電鍍液。步驟3，通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)爸，密封。通入二氧化碳，在釜內(nèi)二氧化碳加壓使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)。步驟4，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度2A/dm2、電鍍時(shí)間15min，電鍍壓力為lOMPa。XRD檢測到了鎳的特征峰；SEM觀察，鎳鍍層表面晶粒排列緊密，無裂紋。實(shí)施例8
步驟1，氯化琥珀酰膽堿-甘油離子液體的制備
將氯化琥珀酰膽堿提純、干燥，與甘油按照摩爾比1:2混合，加熱得到氯化琥珀酰膽堿-甘油離子液體。步驟2，電鍍液的制備
向步驟I中制備的氯化琥珀酰膽堿-甘油離子液體中，加入氯化鎳，加熱制得氯化鎳濃度為2.3mol/L的電鍍液。步驟3，通入二氧化碳
將配置好的電鍍液導(dǎo)入反應(yīng)爸，密封。通入二氧化碳，在釜內(nèi)二氧化碳加壓使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)。步驟4，進(jìn)行電鍍 設(shè)定電鍍參數(shù)如下:
電流密度1.5A/dm2、電鍍時(shí)間20min，電鍍壓力為15MPa。XRD檢測到了鎳的特征峰；SEM觀察，鎳鍍層表面晶粒排列緊密，無裂紋。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。`
權(quán)利要求
1.一種電鍍方法，其特征在于，步驟包括: 步驟1，提供膽堿類離子液體； 步驟2，向離子液體中加入可溶的電鍍金屬的鹽和/或電鍍金屬的氧化物； 步驟3，向離子液體中通入二氧化碳； 步驟4，通電對(duì)基材進(jìn)行電鍍； 其中，所述CO2為超臨界或亞臨界狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍方法，其特征在于，所述電鍍金屬選自銅、鎳、鉬、鋅、鈷、猛、金、銀、鐵、鉛、錫、鶴、鈦、銀、招、鈕、錯(cuò)、鑰、錯(cuò)、鎘、鉭、鍺、秘、銘、鎂等金屬中的任意一種或多種，或上述任意幾種金屬組成的合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍方法，其特征在于，所述膽堿類離子液體為膽堿類物質(zhì)與尿素、或多元醇組成的離子液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電鍍方法，其特征在于，所述膽堿類物質(zhì)與尿素或多元醇的摩爾比為1:0.1 10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍方法，其特征在于，所述膽堿選自膽堿、烴酰基膽堿、(有機(jī)基取代烷?；?膽堿，磷酰基膽堿、磷脂酰膽堿、或上述物質(zhì)的齒化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電鍍方法，其特征在于，所述烴酰基膽堿為C1I5烴?；憠A中的任意一種或多種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電鍍方法，其特征在于，所述(有機(jī)基取代烷?；?膽堿為Ccrc10脂肪烴或芳香烴取代烷?；?膽堿中的任意一種或多種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電鍍方法，其特征在于，所述鹵化物為氯化物和/或溴化物中的任意一種或多種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍方法，其特征在于，所述CO2為超臨界狀態(tài)。
10.一種用于權(quán)利要求1所述電鍍方法的電鍍介質(zhì)，其特征在于，包括膽堿類離子液體和CO2，其中，所述CO2為超臨界或亞臨界狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電鍍的方法，以及二氧化碳在電鍍中的應(yīng)用，將超臨界或亞臨界二氧化碳加入的含有膽堿類離子液體的電鍍液中，電鍍后的鍍層厚度均勻，電鍍金屬晶粒選擇性生長，鍍層性能更好；同時(shí)離子液體的粘度大幅下降，金屬沉積速度增加，電鍍效率明顯提高。
文檔編號(hào)C25D3/02GK103173795SQ20121008290
公開日2013年6月26日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者江舉輝 申請人:上海域高環(huán)境技術(shù)有限公司