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什么是镀铬?镀铬基础知识,镀铬工艺!

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什么是镀铬?镀铬基础知识,镀铬工艺!

  • 分类:电镀技术
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  • 来源:
  • 发布时间:2015-11-10 12:30
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  • 分类:电镀技术
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铬是一种微带天蓝色的银白色金属。电极电位虽然很负,但它有很强的钝化性能,在大气中很快钝化,显示出具有贵金属的性质。所以钢铁零件的镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定,能长期保持其光泽,在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定,但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中,在阳极电流作用下易溶于碱溶液。

 

铬层硬度高(HV6512MPa),耐磨性好,反光能力强,有较好的耐热性。在500℃以下光泽和硬度均无明显变化;温度大于500℃开始氧化变色;大于700℃时才始变软。

 

由于镀铬层的优良性能,广泛用作防护一装饰性镀层体系的外表层和功能性镀层(也称工程镀铬)。

 

传统的镀铬工艺,其电镀液以铬酸为基础,以硫酸作催化剂,两者的比例为100:1, 其工艺的优点为:镀液稳定,易于操作;无论镀光亮铬还是镀硬铬,镀层质量都比较高,具有光亮、耐磨、稳定等优点,所以一直得到广泛的应用。

 

其缺点为:

①阴极电流效率非常低,一般只有8%一16%,这样,镀速相当慢,消耗的能量也比较大;

②铬酸浓度高,含铬废水和废气污染大,材料浪费严重;

③镀液温度较高,能量浪费大;

④镀液的分散和覆盖能力差,形状复杂的零件必须采用象形阳极、防护阴极和辅助阳极才能得到厚度均匀的镀层。

 

因此,国内外电镀界一直致力于改革高铬传统镀铬工艺,其主要研究方向为

①降低铬的浓度或采用三价铬镀铬液,以降低镀液对环境的污染;

②提高镀液的覆盖能力及分散能力;

③提高镀铬的电流效率、沉积速度及铬层的硬度;

④适当降低镀铬温度。

 

改善传统镀铬工艺目前较有效的方法是在铬的镀液中加入合适的镀铬添加剂。这些添加剂可分为四类:

①无机阴离子添加剂(SO2-4、F-、SiF-6

SeO2-3CIO-4、BrO3-、IO3-等);

②有机阴离子添加剂(如有机磺酸:甲基磺酸CH3-SO3H、乙基磺酸C2H5SO3、丙基磺酸C3H7-SO3H、苯磺酸;有机羧酸:甲酸HCOOH、乙酸CH3COOH;及各种氨基酸、吡啶衍生物等);

③稀土阳离子添加剂(如La3+ Ce3+ Nd3+ Pr3+ Sm3+);

④非稀土阳离子添加剂(如Sr2+ Mg2+等)。

 

在改善传统镀铬工艺的过程中出现了四种较为突出的工艺:

①以氟化物为催化剂的镀铬工艺;

②以氯、溴、碘及稳定的有机磺酸、羧酸作催化剂的镀铬工艺;

③以稀土作添加剂的镀铬工艺;

④三价铬镀铬工芝。

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