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【背景及概述】[1] [2]
二亚硝基二氨铂[Pt(NH3)2(NO2)2]俗称P盐，主要用在无氰电镀中的镀铂，所得镀层硬度高、电阻小，可以焊接；电子元器件表面镀铂。黄绿色粉末。易溶于氨水，微溶于水。浓度高、温度高时迅速起猛烈氧化。受热至200℃时，迅速分解生成一氧化氮和氧，同时发生爆炸。勿与还原剂接触，易爆。用于电镀工业。
【制备】[2]
称取195g金属铂，洗净后放入烧杯中，加入适量王水，适当 加热启动反应，反应以溶液均匀冒泡为宜。反应停止加盐酸赶硝，至不再有棕色气体冒出，转入旋转蒸发仪，浓缩至无水蒸出，转移到烧杯中加适量水配制成浓度为200g/L氯铂酸溶液。称取52.5g盐酸肼，配制成35％的去离子水溶液，滴加到上述氯铂酸溶液中，得到猩红色的氯亚铂酸溶液。将氯亚铂酸溶液加热至沸腾后加入沸腾的10倍摩尔量的氨水，加热至最 终溶液呈无色，蒸发浓缩，析出白色二氯四氨合铂345.2g。加入热的去离子水3L，接着加入含204g亚硝酸钠的饱和溶液，混合物 在水浴上加热至黄色沉淀转化为无色，冷却析晶，过滤热水重结晶，得P盐256g，收率80.1％。本方法制备的二亚硝基二氨铂(P盐)[Pt(NH3)2(NO2)2]经ICP测试，铂含量为59.7±0.2％，钠离子为15ppm，钾离子未检测到，氯离子为10ppm， 其他金属离子的总含量不超过50ppm。
【应用】[3]
镍基高温合金是以镍为基体的奥氏体型合金，能够在650℃～1200℃范围内使用， 但在使用温度下很难同时兼具优良的力学性能和较强的高温化学稳定性，目前主要通过在镍基保温合金表面制备高温防护涂层来解决这个问题。铂改性铝化物涂层因其优异的抗高温氧化性和抗热腐蚀性而备受关注，可单独用作镍基高温合金的高温防护涂层或热障涂层(TBCs)的粘结层。在铝化物涂层中加入Pt，降低了涂层中Al元素的活度(αAl)，从而促进了镍基高温合金中Al元素的上坡扩散，减缓了涂层-基体互扩散所引起的铝贫化；Pt能够替代基体晶格中的Ni原子，从而降低涂层表面的Ni/Al比，进而降低形成保护性Al2O3膜的临界铝含量；此外，Pt能够降低S元素的有害作用，避免氧化膜-金属界面处空洞的形成，提高氧化膜的粘附力。
镍基高温合金表面的铂改性铝化物涂层的制备方法通常包括以下四个步骤：(1) 采用电镀、真空物理气相沉积(PVD)或熔盐电沉积的方法在镍基高温合金表面沉积厚度为3 μm～10μm的Pt层；(2)对Pt层进行真空退火，以提高电镀层与基体间的结合力，同时降低镍 基高温合金表面Pt浓度；(3)通过包埋或者化学气相沉积的方法进行渗铝，得到铂改性铝化物涂层；(4)后续热处理，将渗铝过程中产生的一些脆性相转化为力学性能较好的β-NiAl相。由于Pt价格高昂，因此减少Pt的额外损耗，从而控制涂层的制备成本至关重要。而电镀方法的设备投资少，工作温度低，对镀液中Pt盐的利用率高，Pt的额外损耗小，不受“视线效应”限制，可在复杂工件表面进行制备铂层，已成为高温合金表面Pt层的一种重要制备方法。
在镍基高温合金表面制备Pt改性铝化物涂层，Pt层的厚度需达到5μm～8μm，且厚度均匀，无起皮开裂。然而，在电镀过程中，往往由于镀液体系或电镀工艺不恰当，当镀层厚度超过3μm时发生起皮或者镀层开裂，造成电镀效率低下，镀层厚度不均，导致最终制备的Pt改性铝化物涂层质量不佳，不能满足铂铝涂层的高温防护性能要求。因此，提供一种制备工艺简单、经济的电镀Pt的镀液及其电镀方法对于制备高性能的Pt改性铝化物涂层具有非常重要的意义。
二亚硝基二氨铂为主盐的电镀液可以解决现有问题。该电镀液以二亚硝基二氨铂为主盐，以氨基磺酸、柠檬酸钠、亚硝酸钠和硝酸铵为辅盐，并通过控制辅盐的浓度，使电镀液具备较强的缓冲能力，避免了电镀铂层中产生较大的孔隙或毛刺，改善了电镀铂层的整体均匀性，提高了电镀铂层的质量。为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于镍基高温合金表面电镀铂层的电镀液，其特征在于，由二亚硝基二氨铂、氨基磺酸、柠檬酸钠、亚硝酸钠、硝酸铵和溶剂混合而成，所述电镀液中各组分的含量为：二亚硝基二氨铂以铂计算4g/L～8g/L，氨基磺酸10g/L～65g/L，柠檬酸钠1g/L～10g/L，亚硝酸钠5g/L～10g/L，硝酸铵50g/L～100g/L，余量为溶剂；所述溶剂为蒸馏水或去离子水。
二亚硝基二氨铂为主盐的电镀液与现有技术相比具有以下优点：1、以二亚硝基二氨铂为主盐，以氨基磺酸、柠檬酸钠、亚硝酸钠和硝酸铵为辅盐，并通过控制辅盐的浓度，使电镀液具备较强的缓冲能力，能够在较大范围内承受由于pH值波动或者电镀液组分含量变化导致的电镀过程不稳，避免了电镀铂层中产生较大的孔隙或毛刺，改善了电镀铂层的整体均匀性，提高了电镀铂层的质量；另外，本发明 的电镀液无毒无害，不污染环境。2、电镀液稳定性高，在保证镀液酸碱度的前提下，通过向电镀液中补充主盐，实现了电镀液的重复利用，大大减少了辅盐的使用量，并且使用后电镀液中的铂可以完全回收，极大地降低了电镀液的成本。3、通过控制电镀过程中工艺参数，并将电镀的阳极均匀布设在阴极的周 围，在平面或复杂曲面得到厚度不超过8μm的铂层，扩大了基体镍基高温合金的适用范围，并且得到的铂层厚度均匀，与镍基高温合金界面结合良好，无起皮开裂现象，从而提高了镍基高温合金表面铂改性铝化物涂层的质量。4、电镀方法简单，对设备要求较低，且电镀效率高，灵活方便，适合推广。
附图是通过二亚硝基二氨铂为主盐的电镀液得到的GH3128镍基高温合金表面铂层的截面SEM图，从图中可以看出， GH3128镍基高温合金表面的铂层厚度为5μm，铂层与GH3128镍基高温合金界面结合良好。
【主要参考资料】
[1]无机化合物辞典
[2] CN201110157620.2
[3]CN201810097029.4