1 氨基乙酸的性质 分子式C2H5NO2 ；分子量75.07； 结构式NH2CH2COOH ；熔点232-236℃(分解)，等电点5.97。 别名： 甘氨酸，白色单斜晶系或六方晶系晶体，或白色结晶粉末。无臭，有特殊甜味。相对密度1.1607。熔点248℃（分解）。易溶于水，在水中的溶解度：25℃时为25g/100ml；50℃时为39.1g/100ml；75℃时为54.4g/100ml；100℃时为67.2g/100ml。极难溶于乙醇，在100g无水乙醇中约溶解0.06g。几乎不溶于丙酮和乙醚。与盐酸反应生成盐酸盐。 2.1 在钛合金电镀前处理中的应用 钛合金表面极易氧化，表面产生的氧化膜严重阻碍了正常电镀。镀前处理的目的就是使钛合金表面获得能够直接进行电镀的表面状态，化学镀镍就是达到此目的的方法之一。化学镀镍较电镀易于均匀沉积，作为中间层有利于保证电镀质量。 化学镀镍前的活化液配方[1] 乙二醇 700ml/L 氟化氢铵 35g/L 氯化镍 20g/L 硼酸 50g/L 乳酸 20ml/L 醋酸（99%） 180ml/L 温度 ＞50℃ pH ＜6 时间 30min 化学镀镍配方： NiSO4.7H2O 29g/L NaH2PO2·H2O 20g/L Na3C6H5O7·2H2O 15g/L CH3COONa 20g/L NH2CH2COOH 5g/L （CH2COOH）2 5g/L pH 4.5~5 T 86 ℃~92℃ 2.2 在缓蚀剂方面的应用 黎新等人[5]用量子化学的方法研究了氨基酸对铝的缓蚀机理：质子化的氨基酸是通过化学吸附且以基本直立的方式吸附于铝界面上，把H+与铝界面隔开，从而起到缓释作用的。AI在30℃的0.05mol/L盐酸溶液中，0.05moI/L氨基乙酸的缓释效率为44.96%。张健等人用鱼内脏水解液作为缓蚀剂，研究了氨基酸的缓释作用。 2.3 在镁合金阳极氧化中应用 镁-锂合金被称为超轻镁合金，是最轻的金属结构材料，随着锂元素的加入，其耐蚀性严重下降。常立民等人[4]采用阳极氧化法改善了耐蚀性。 KOH 75g/L Na2SiO3 75g/L Na2B4O7 30g/L NH2CH2COOH 6g/L Da 1A/dm2 氧化膜的耐蚀性能随着氨基乙酸的质量浓度的增加而提高； 当氨基乙酸质量浓度为6g/L时，氧化膜耐蚀性{zj0}；当氨基乙酸的质量浓度过高时，其耐蚀性能下降。 2.4 在氯化钾镀锌中应用 作为辅助类中间体的物质如甘氨酸、谷氨酸、苯甲酸钠、烟酸等，用量0.001~10g/L，能扩大电流密度范围，提高镀层性能，增加镀液的分散能力和深镀能力，增加阴极极化度，还能减少主光亮剂的消耗量，使组合光亮剂低耗长效。 2.5 在硫酸盐镀锌磷合金中应用[6] 黄清安，成雪梅研究了光亮锌磷合金镀液中添加剂的作用，采用了水杨醛、甘氨酸Zn-P合金镀液光亮剂，甘氨酸具有使镀层增白的作用，缺点是减小阴极极化，不利于镀液分散能力的提高。配方为： ZnSO4·7H2O 120~160g/L ZnCl2 8~12g/L 酒石酸 40~75g/L Na3PO4 4~8g/L H3PO4 8~10g/L H3PO3 8~10g/L NaSO4 40~50g/L 硼酸 20~25g/L 甘氨酸 4~5g/L 糊精 2~4g/L 水杨醛 0.2~0.5g/L pH 2 温度 25~35℃ Dk 7~20A/dm2 2.5 在电镀铬中应用 美国 Anthony D Barnyi的专利[2]提出，在200g/LCrO3和2g/LH2SO4的镀铬溶液中，加入2.5g/L的氨基乙酸、氨基丙酸等可以提高阴极电流效率，在40℃下电镀2h，阴极效率可达21.45%。 在三价铬电镀方面的应用 三价铬还原为金属铬的标准电极电位很负，在阴极有大量氢气析出，使阴极表面附近的pH值迅速提高，当pH＞4后，水合Cr3+会发生羟桥化，聚合为长链的聚合物胶体沉淀物，阻碍Cr3+的还原，电流效率降低至{zd1}值。氨基羧酸可防止Cr（OH）3沉淀生成，稳定镀液的pH值。氨基乙酸的另一种作用是，掩蔽有害金属离子的干扰。许多羧酸、氨基酸、羟基酸都是杂质离子的优良配位体，尤其是EDTA，使杂质离子的析出电位大大负移，从而不再干扰铬的析出。 一种三价铬电镀液稳定剂及其电镀液[3]，其特征在于稳定剂为由0.5 ~ 2.0 mol/L甲醇、0.4 ~ 2.0 mol/L亚硫酸钠和0.5 ~ 2.5 mol/L硫酸亚铁混合组成的水溶液；添加量为每升电镀液1 ~ 30 mL。本发明还公开了一种三价铬电镀液，电镀液的基本组成为：硫酸铬0.2 ~ 0.6 mol/L，硫酸钾0.5 ~ 1.5 mol/L，溴化铵0.02 ~ 0.50 mol/L，硼酸0.5 ~ 1.2 mol/L，次磷酸钠0.2 ~ 0.5 mol/L，氨基乙酸0.2 ~ 2.0 mol/L，稳定剂1 ~ 30 mL/L，其余为水。本发明的优点在于将该稳定剂加入三价铬电镀液中，可以大大提高现有三价铬电镀工艺的稳定性和使用寿命，镀层外观光亮，裂纹少，结合力好，成本较低，可以广泛应用于不同的三价铬电镀工艺中。 2.6 在电镀镍中的应用 左正忠等人[4]运用阴极极化法和循环伏安法研究了镀镍溶液中甘氨酸对Ni2+、Zn2+以及Ni2+ ＋Zn2+电化学行为的影响。结果表明，甘氨酸能抑制H+的放电；在低电流区甘氨酸有去极化作用，在高电流区有增大阴极极化作用。在被Zn2+污染了的镀镍溶液中加入甘氨酸，可获得含有少量Zn的Ni-Zn合金层，其沉积层的耐蚀性比纯镍沉积层更好，有效地排除了Zn2+的不利影响，改善了镀液和镀层的性能。 2.7 在枪色电镀中应用 在焦磷酸盐镀锡钴合金中，加入乙胺类化合物和氨基羧酸类化合物，有利于在宽广的电流密度范围内获得平整光亮的镀层。 在焦磷酸盐镀锡镍合金枪色中，甘氨酸不含硫，不会起发黑作用，其功能在于使结晶细致和提高深镀能力[7]。配方与工艺条件： SnCl2·2H2O 12~15g/L NiCl2·6H2O 30~50g/L K4P2O7·3H2O 220~250g/L 氨水 5~10ml/L 氨基酸 5~20g/L pH 7.5~9 温度 45~55℃ Dk （阴极移动） 0.5~1.5A/dm2 时间 1~3min 阳极材料 镍板、石墨板 配方中的氨基酸一般选用甘氨酸、蛋氨酸与胱氨酸，蛋氨酸效果好一些。要求镀层微黑（如不锈钢色，在光线明亮处酷似乌镍）时，选用甘氨酸0.1~0.6g/L；要求镀层浅黑时，加蛋氨酸0.8~1g/L；要求次黑时，加蛋氨酸2~3g/L和甘氨酸5~10g/L；要求镀层中黑（标准枪色）时，加蛋氨酸3~5g/L和甘氨酸5~10g/L；要求很深的黑色时，要加蛋氨酸5~8g/L和甘氨酸5~10g/L。 2.8 在焦磷酸盐镀铜中的应用[8] 用氨基乙酸、氨基丙酸等掩蔽镀液中杂质Ni2+、Sn2+、Zn2+等，使杂质金属离子与Cu2+共沉积，避免了杂质离子的积累问题。 2.9 在化学镀镍磷合金和镍硼合金中的应用 2.10 在非晶态Fe-Cr合金镀层制备中的应用 铁基非晶态合金镀层因廉价、来源广泛而引人注目，在铁的合金元素中，Cr对提高耐蚀性最为有效。氯化物镀液配方工艺范围宽，电流效率高。 CrCI3·6H2O 100~300g/L FeCI2·4H2O 10~40g/L NH4CI 100g/L H3BO3 20g/L NH2CH2COOH 150~350g/L Dk 10~40A/L 温度 30℃ pH 1~3 2.11 在电镀铬铁合金及铬铁镍合金方面的应用[9] 铬铁合金及铬铁镍合金镀层外观漂亮，抗蚀性高，可用于代替不锈钢。镀层结构与不锈钢不同，要在110℃下热处理和回火，才能产生不锈钢结构。 镀铬铁（镀层成分Cr85%Fe15%）配方： 硫酸铬 450g/L 硫酸亚铁铵 13.5g/L （或硫酸铁铵） 16.6g/L 硫酸镁 20g/L 硫酸铵 100g/L 硅胶（29.5%SiO2） 1g/L 甘氨酸 0.5~3g/L Dk 21~28A/dm2 温度 54℃ 阳极材料 铬铁合金或不溶性阳极 镀铬铁镍（Fe58~82%Ni25~40%Cr5~15.5%）配方： 硫酸铬钾 400~450g/L 甲酸镍 15~20g/L 硫酸亚铁 5~8g/L 硼酸 30g/L 氟化钠 8~10g/L 甘氨酸 10~20g/L pH 1.2~2.8 温度 20~26℃ Dk 6~37A/dm2
参考文献
1 樊国福，翟金坤，夏业琼，钛合金上直接化学镀镍[J].材料保护，1992,25（11）：18~20 2 US pat，4 406 756，1983年 3 中国科学院宁波材料技术与工程研究所，CN101660182, 日期20100303 8 吴双成，光亮焦磷酸盐滚镀铜[J].材料保护，2000，33（2）：11~12 4 左正忠，李卫东，镀镍溶液中甘氨酸对Ni2+、Zn2+电话学行为的影响[J].电镀与精饰，1997,19（6)：3~7 7 何生龙，彩色电镀技术[M].北京：化学工业出版社，2008，206，220 4 常立民，王鹏，刘长江，氨基乙酸对镁-锂合金阳极氧化膜的影响[J].电镀与环保，2010，30（3）：26-29 5 黎新，胡立新，颜肖慈等，脂肪族氨基酸对铝缓蚀机理的研究[J].材料保护，2000，33（5）：3~4 6 黄清安，成雪梅，光亮锌磷合金镀液中添加剂的作用[J].电镀与涂饰，1993，12（4):1~5 9 曾华梁，吴仲达，秦月文等，电镀工艺手册[M].北京：机械工业出版社，1995:349~350 |
