Mark Perakh在含100~1 600 g/L鉻酸的鍍鉻液中加入0.3%~15.0%(wt)的氯化物或碘化物,可以使鍍液陰極電流效率達50%~70%,但鍍層灰暗無光,而且內(nèi)應力較大。

鍍鉻的陰極過程相當復雜,1949年F.ogbum奧格本和A.Brenner布倫納等人用放射性同位素Cr51進行研究,證實了鉻酸鹽溶液中電沉積是由六價鉻直接還原為金屬鉻的。但是,六價鉻是通過怎樣的過程還原的?是如何向陰極表面?zhèn)鬏數(shù)??為什么CrO3/H2SO4偏離100/1,鍍液的電流效率和沉積速度都會下降?等等問題長時間都未提出滿意的電沉積理論。對于鍍鉻及添加劑的作用機理的研究相對較少,添加劑在鍍液中以何種方式分解或參與陰極反應也都不了解。

鍍鉻溶液中的六價鉻以CrO4 2-,Co2O7 2-,Cr3O10 2-,Cr4O13 2-等陰離子形式存在在時,陰極對它們有很強的排斥作用,使它們很難接近荷負電的陰極表面而發(fā)生電還原反應。因此,可能存在一個化學轉(zhuǎn)化步驟。

鍍鉻添加劑造價信息

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曹經(jīng)倩認為能發(fā)生反應

Cr2O7 2- 2H2SO4- = 2CrO3(OSO3 )2- H2O

王先友則認為Cr6 能與H2SO4反應生成Cr(VI)-H2SO4的配合物,實現(xiàn)了Cr6 往電極表面的傳輸,1979年,美國科學家 J.P.Hoare霍爾提出了HSO4-與三鉻酸分子的一端借助氫鍵封閉一端,裸露另一端的“單端屏蔽學說”。但是,氫鍵能很小,容易斷裂,依靠氫鍵形成的配合物是不穩(wěn)定的。

以上這些理論有一個共同點,就是H2SO4與Cr(VI)生成了某種“配合物”,硫酸起配合劑的作用。1998年吳雙成也曾探討鍍鉻機理,認為H2SO4和H2CrO4發(fā)生了如下反應,生成四元環(huán)結(jié)構(gòu)的硫酸鉻酰。

硫元素比鉻元素的電負性大,硫酸鉻酰是個極性分子,鉻?;鶐д姾?,硫酸根帶負電荷,與CrO4 2-,Cr2O7 2-相比,陰極對硫酸鉻酰分子的排斥作用減弱了。使得六價鉻容易接近陰極表面,實現(xiàn)往電極表面的傳輸。在陰極表面上,鉻?;囊欢酥赶蜿帢O表面,硫酸根的一端指向溶液。H2SO4的作用就是改變六價鉻的存在狀態(tài),使不易電還原的CrO4 2-,Cr2O7 2-轉(zhuǎn)變?yōu)橐子陔娺€原的硫酸鉻酰。如果鍍鉻液中不存在H2SO4,就不會有硫酸鉻酰的生成,難以電沉積出鉻來,此時,溶液中的陽離子只有 H ,陰極只能將H 還原為H2氣體析出。

當然,H2Cr2O7, H2Cr3O10都可與H2SO4反應,分別生成硫酸鉻酸鉻酰,硫酸二鉻酸鉻酰,它們分別是六元環(huán),八元環(huán),環(huán)的張力比四元環(huán)大,不太穩(wěn)定。四元環(huán)的硫酸鉻酰分子體積小,能更快地遷移到陰極表面,所以優(yōu)先電還原的物質(zhì)應是硫酸鉻酰。

陰極反應是 2H 2e = H2

CrO2SO4 6H 6e = Cr H2SO4 2 H2O

配合物電鍍中,直接在陰極放電的總是配位數(shù)較低的配離子、中性分子、甚至是陽離子。原因是配位數(shù)較高的配離子更強烈地受到雙電層電荷的排斥作用,這會導致配合位數(shù)較低的配離子成為主要的反應離子。硫酸鉻酰是表面配合物或活化配合物,屬于低配位數(shù)配合物。而六元環(huán)的硫酸鉻酸鉻酰和八元環(huán)的硫酸二鉻酸鉻酰,屬于高配位數(shù)配合物,Cr2O7 2-、 Cr3O10 2-是溶液中主要存在形成離子。

曹錫章認為,溶液中總是存在約1%的鉻氧基CrO2 2 ,1mol H2Cr2O4與1mol H2SO4反應才能產(chǎn)生1mol CrO2 2 ,因此,鍍鉻溶液總是需要約1%的H2SO4催化劑。

鍍鉻添加劑種類繁多,按其功能分類如下:

4.1 替代部分H2SO4的添加劑—有機磺酸

有機磺酸分子結(jié)構(gòu)R—SO3H,與H2SO4相似,碳原子數(shù)少于3的甲基磺酸,乙基磺酸都是優(yōu)良的鍍鉻催化劑,烷基磺酸用量為1g/L-5g/L,占CrO3含量的1%—2%。

有機磺酸與H2CrO4反應后,生成與硫酸鉻酰類似的極性分子,生成物是有機磺酸鉻酰。在有機磺酸鉻酰分子中,甲基、乙基、丙基等飽和烴基都是斥電子基因,使Cr-O-S間電子云密度提高,鍵加強了。鍵不容易斷裂,整個有機磺酸鉻酰分子變得不易水解,提高了穩(wěn)定性,因而提高了鍍鉻時的電流效率。

氨基磺酸,磺基乙酸雖然也含有磺酸基因,但是,氨基、乙酸基是吸電子基團,能使Cr-O-S間電子云密度降低,鍵被削弱了,會降低有機磺酸鉻酰的穩(wěn)定性,因而它們是較差的催化劑,其使用量也比較大,NH2SO3H/CrO3要大于1/10,磺基乙酸/ CrO3要大于1/3以上,才能提高催化能力,至于羥乙基磺酸,羥丙基磺酸,苯磺酸,丙炔基磺酸都含有吸電子基因(吸電子基因為羥基,苯基,丙炔基),同樣會降低有機磺酸鉻酰的穩(wěn)定性,所以也是較差的催化劑。

硒酸H2SeO4與H2SO4性質(zhì)相似,催化能力相近,都可得到光亮的Cr-Se合金,但鍍層內(nèi)應力大僅適用于微裂紋鉻。

4.2 替代F-的添加劑—鹵化物及鹵酸鹽

HF,H2SiF6,HBF4,H3AIF6,H2TiF6等是第3代復合鍍鉻添加劑,優(yōu)點是電流效率較高,覆蓋能力較好,缺點是單獨使用鍍層粗糙發(fā)暗黑,對陽極對鍍件都有腐蝕,鍍液容易積累雜質(zhì)金屬離子而使性能惡化,所以人們致力于尋找替代F-的添加劑。

鹵族元素化合物是首先考慮的,可提高鍍鉻效率,其中Cl-鍍液的電流效率最高。但是,鹵素離子對陽離子對鍍件均有較強的腐蝕性,容易被陽極氧化為鹵氣揮發(fā)掉,消耗快,單獨做催化劑時,得到的鉻鍍層呈淺灰色,內(nèi)應力大有脆性,不能全部取代H2SO4需要與H2SO4聯(lián)合使用。

HF,,HCl同樣能與H2CrO4反應,生成氟化鉻酰,氯化鉻酰。鹵原子具有吸電子誘導效應,同時,其P電子與鉻氧雙鍵能發(fā)生Pπ共軛效應,Pπ共軛效應大于誘導效應,使Cr-F鍵,Cr-Cl鍵加強,增強了氟化鉻酰,氯化鉻酰的穩(wěn)定性,加上兩者分子體積小,容易遷移到陰極表面,所以能提高電流效率。Br- 、I-能與H2CrO4發(fā)生氧化還原反應,生成單質(zhì)Br2,I2揮發(fā)掉,幾乎沒有催化效果。IO3-的作用則是活化鍍層表面,避免了低電流區(qū)不能正常析鉻的現(xiàn)象。ClO4-被陰極還原為Cl-能起到催化作用。

用H2SiF6,HBF4,H3AIF6,H2TiF6做催化劑時,電流效率要高于HF做催化劑時的電流效率,腐蝕性小于HF催化劑,。它們究竟是先轉(zhuǎn)化為HF后與H2CrO4反應的,還是直接與H2CrO4反應的?需要進一步研究。

鹵代羧酸是新型的鍍鉻催化劑,在鍍液中會水解出CI-、F-,具有較高的電流效率,能提高鍍液的覆蓋能力和分散能力。鹵代羧酸水解產(chǎn)物鹵離子和羧酸,都能使鉻鍍層發(fā)灰(早期的鍍黑鉻是Siemens用醋酸做催化劑的)外觀不好。這也可能是低濃度鍍鉻不呈銀白色而是青白色的原因。鹵代羧酸的另一個重要作用是緩沖陰極界面PH值。

從鍵能看,C-F鍵比C-Cl鍵鍵能大許多,不容易斷裂氧化分解,氟碳型化合物是穩(wěn)定的,氟代羧酸要比氯代羧酸穩(wěn)定的多。鉻霧抑制劑就是氟碳型化合物。C-Br鍵,C-I鍵鍵能更小,容易斷裂分解,因而溴代、碘代羧酸是不穩(wěn)定的,不適合做鍍鉻添加劑。

4.3 替代H3BO3的添加劑—羧酸類

采用羧酸類及取代羧酸類的添加劑很多,甲醛,乙二醛可被強氧化性鍍液氧化為甲酸,乙二酸,鹵代羧酸和酰胺類可以水解為羧酸、氫鹵酸、銨離子,吡啶羧酸可視為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的特殊氨基酸,都可歸為羧酸類添加劑。

飽和一元羧酸屬于弱酸,電離常數(shù)很小,能夠緩沖陰極界面PH值。鹵代羧酸,醇酸,酚酸,氨基酸,吡啶羧酸均含有吸電子基因,能促使羧酸的電離,使電離常數(shù)增大,緩沖范圍向低PH值發(fā)展。

乙酸被氯取代后,由于氯原子較強的吸電子誘導效應,使得羧基電子云密度按箭頭所指的方向轉(zhuǎn)移,其結(jié)果是O-H間電子密度降低,羧基中氫更容易以質(zhì)子的形式電離,所以,一氯乙酸比乙酸性強,鹵代酸的酸性隨鹵原子數(shù)的增加而加強。三氯乙酸的酸性幾乎與無機酸相當。

鹵原子的電負性不同,對酸性的影響也不同,鹵原子的電負性順序為F大于CI大于Br大于I

因此,不同的鹵代乙酸的酸性以氟代乙酸為最強,一氟乙酸P=2.66.

鍍鉻溶液中Cr3 濃度約0.1mol/l,形成沉淀的PH值在4左右,為防止陰極界面沉淀的生成,要求緩沖劑的最佳范圍是PH小于4,大多數(shù)羧酸的Pka在2.5-5之間,緩沖范圍為Pka左右,所以,選用羧酸類做緩沖劑是合理的,而H3BO3的Pka=9.24,最佳緩沖范圍是8.24-10.24,顯然不太合乎要求,硼酸被羧酸類代替是必然的。

緩沖容量的大小與緩沖溶液的總濃度及組分比有關,總濃度愈大,緩沖容量愈大;總濃度一定時,緩沖組分的濃度比愈接近1:1,緩沖容量愈大;當PH=Pka時,緩沖容量最大。

在許多緩沖體系中,總有一個ka值在起作用,其緩沖范圍一般都比較窄。為使同一緩沖體系能在較廣泛的PH值范圍內(nèi)起緩沖作用,可用多元弱酸或弱堿組成緩沖體系。因為其中有多個ka值起作用。例如檸檬酸。第3代鍍鉻添加劑就是將不同Pka的幾種羧酸配合劑搭配的應用的,目的就在于更廣泛的PH值范圍內(nèi)起緩沖作用。

普通一元、二元羧酸可盡量加大濃度,以使緩沖容量最大。用醋酸、氨基乙酸做添加劑時,用量要求比較大;用鹵代羧酸,磺基羧酸,羥基羧酸做添加劑時,用量為幾十克/升,上百克/升。

采用同多酸或雜多酸做添加劑時,提高電流效率的作用不明顯??梢哉J為它們不是催化劑,而是緩沖劑。

4.4 代替Cr3 的添加劑—稀土類

Cr3 的存在有利于改善鍍鉻溶液的分散能力,促進低電流密度區(qū)的電沉積。缺少鉻層易結(jié)瘤,硬度低,電沉積速度慢。稀土元素RE一般呈三價,在鍍液中能代替部分Cr3 ,因此,稀土鍍鉻要求Cr3 含量低,不含也可以。稀土鍍鉻機理已經(jīng)發(fā)表不少文章,這里就不累贅闡述了。

羥基酸包括醇酸和酚酸,用量小還原性強,能產(chǎn)生Cr3 ,也是代替Cr3 的添加劑。n也報道使用溴化物,可以有效改善鍍液分散能力,但由于存在著釋放大量鹵素氣體的缺陷,阻礙了這類鍍液的推廣應用。

稀土陽離子也是應用很廣的一類鍍鉻添加劑,最早將稀土引入鍍鉻的是美國的 Romanowshi 等。他們在1976年獲得了使用稀土氟化物鍍鉻的專利,國內(nèi)于80~90年代對這方面進行了大量研究,開發(fā)出一批比較有價值的工藝。稀土陽離子能較好地提高鍍液的均鍍能力,但對深鍍能力無明顯的改善,使用稀土的氟化物可以提高電流效率,但也同時引發(fā)了低電流區(qū)的腐蝕問題,另外稀土鍍鉻監(jiān)控比較困難,特別是在鍍硬鍍方面,該工藝還有待進一步完善。

真正比較有希望全面改進鍍鉻性能的是有機或復合型(有機物與陰離子或稀土混用)添加劑。

許多人一直認為,在氧化性很強的鉻酸溶液中,尤其是在電解過程中,幾乎沒有什么有機物可以穩(wěn)定存在,因此限制了這類添加劑的發(fā)展。但 Edgan J提出使用鹵化有機酸,特別是鹵化有機二酸如溴化丁二酸、溴化丙二酸等,可以提高鍍液的分散及覆蓋能力,據(jù)稱此電解液即使在高溫、高電流密度下電解,有機物也不會被氧化。北京航空航天大學胡如南等也進行了相似的工作,并得出了類似的結(jié)論。

為了達到預期的目的,加入的有機酸或鹵代有機酸的量比較大,一般為幾十克每升,例如 Chessin在含氟化物的鍍鉻液中,加入最高量為32 g/L的鹵代二酸,使鍍液獲得了好的分散及覆蓋能力。

有機化合物的加入可以提高陰極電流效率。Hyman Chessin采用有機磺酸為添加劑,以較高的電流效率(大于22%)獲得了結(jié)合力良好的光亮鍍層,并避免了低電流腐蝕問題,添加的有機磺酸要求S/C≥1/3,加入量為1~18 g/L。

Anthony D Barnyi提出,適量的氨基乙酸、氨基丙酸等可以提高陰極電流效率,如在CrO3 200 g/L,H2SO4 2 g/L的鍍液中加入2.5 g/L的氨基乙酸,在40 ℃下電鍍2 h,陰極電流效率可達21.45%。

另外含有機添加劑的鍍液所得鍍層一般硬度較高。Laition在含甲醛、甲酸或乙二醛的鍍液中,得到的鍍層硬度為950~ 1 000 HV,經(jīng) 600 ℃熱處理1 h,硬度可達1 600~1 800 HV,并且鍍層耐鹽腐蝕的能力是普通鉻鍍層的3倍。

將有機陰離子與有機添加劑復合使用,有時會取得很好的效果。Chessin將碘酸鉀、溴化鉀等與有機酸一起合用,得到平滑光亮的鍍層,并且電流效率很高,比較好的有機酸為磺基乙酸、丁二酸、三氯乙酸等,且用量較大,為5~100 g/L。在適當工藝下,陰極電流效率可達50%,不足之處為鉻酸濃度高達800 g/L,并且有機酸含量高,易腐蝕陰極。

美國安美特公司的專利產(chǎn)品也含有復合型添加劑,由磺基乙酸、碘酸鹽及有機氮化物組成,鍍液可不含H2SO4,陰極電流效率至少為20%。

采用有機或復合添加劑的鍍鉻液一般稱為第三代鍍鉻液,現(xiàn)如今已經(jīng)有數(shù)種比較成熟的工藝。美國安美特公司的 HEEF25, HEEF40工藝比較有代表性。特別是 HEEF25,電流效率可達 22%~26%,沉積速度為30~80 μm/h,鍍層光亮平滑。其工藝優(yōu)點在于電流效率高,沉積速度快,且不含氟化物。但其成本較高,在一定程度上會影響其推廣應用。英國 Canning 公司的 Machil 工藝特點與HEEF25相當,陰極電流效率可達26%,鍍層硬度高于1 200 HV,且同樣不含氟化物。國內(nèi)有關有機添加劑方面的研究報導較少,北京航空航天大學和山西大學進行過一些研究。據(jù)資料介紹現(xiàn)國內(nèi)至少有五家單位提供了類似于HEEF25的鍍硬鉻工藝。

最新一代鍍鉻添加劑主要采用烷基二磺酸及其鹽,包括甲基二磺酸、甲基二磺酸鈉、甲基二磺酸鉀等為添加劑的主要成分,完全不同于常規(guī)鍍鉻和普通混合型催化劑鍍鉻工藝,具有以下特點:1.高電流效率,可達23-29%  2.高沉積速度,是普通鍍鉻的2-3倍 3.高硬度HV900-1150  4.高電流密度可達90安培/平方分米 5.對鉛錫、鉛銻合金陽極腐蝕很小,對鍍件在低電流區(qū)無腐蝕。一般添加量約為4-10g/L, 每添加100公斤鉻酸酐同時消耗量8-15g烷基二磺酸及其鹽。

在此基礎上,很多添加劑廠商和研究部門以烷基二磺酸及其鹽為主要成分,添加有機物氨基磺酸、含氮雜環(huán)化合物等以及無機添加物碘酸鉀,溴酸鉀等等,等到了電流效率27-50%,硬度Hv900-1250的鍍鉻層,將鍍鉻工藝向前推進了一大步。

總之,在有機添加劑的開發(fā)方面還有許多工作有待于表面處理工作者們?nèi)プ觥?

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在電鍍中一般的電鍍工藝電流效率在70%~100%之間,而生產(chǎn)中使用的鍍鉻工藝則電流效率很低,一般只有10%~25%,所以有很大的發(fā)展?jié)摿?,再者鍍鉻的應用十分廣泛。因此,對鍍鉻的研究開發(fā)具有重要意義和良好的前景。

近年來鍍鉻添加劑的研究圍繞著解決鍍鉻的電流效率低、環(huán)境污染嚴重、消耗量大、鍍液的覆蓋能力差等問題而展開.熱點是稀土陽離子添加劑、有機陰離子添加劑及復合型添加劑的研究,并且已經(jīng)取得了較大的進展。如CS型、RI-3C、CF-20l、HC-1、HEEF25、CH系列添加劑Atotech 公司的HCR840等都已進入生產(chǎn)階段。超快速鍍鉻工藝HEEF-Fc采用高電流效率和高電流密度的方法使其鍍速為普通鍍鉻的10倍,但對設備的要求也更嚴格。

綜合以上對添加劑的作用分析,可以看到,有機陰離子及復合型添加劑有很大的開發(fā)潛力,深入理解添加劑的作用機理,結(jié)合生產(chǎn)實踐探索新型高效節(jié)能的環(huán)保型添加劑是電鍍工作者面臨的緊迫任務。

鍍鉻添加劑簡介文獻

粉末涂料用特殊添加劑的功效及簡介 粉末涂料用特殊添加劑的功效及簡介

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中科能源固硫節(jié)煤添加劑簡介(知識與應對) 中科能源固硫節(jié)煤添加劑簡介(知識與應對)

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中科能源固硫節(jié)煤 添加劑 (知識與應對 ) 青島中科能源科技有限公司 http://www.zhongkeqd.com 節(jié)能減排,合作共贏在高煤價時代 青島中科能源科技有限公司 1 目錄 一、 煤炭 .............................................................................................................................2 二、 煤炭的用途 .................................................................................................................3 三、 煤的工業(yè)分析 ......................................

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裝飾性鍍鉻0.001-0.003mm

耐磨性鍍鉻0.05-0.1mm

恢復尺寸鍍鉻要根據(jù)磨損程度來確定厚度,到一定厚度后要加以研磨

電鍍鉻簡介

電鍍鉻:dianduge

電鍍硬鉻一般應用于模具的產(chǎn)品位的表面。

電鍍鉻優(yōu)點

經(jīng)電鍍鉻處理后,模具、工件有如下優(yōu)點:

一、表面平整、光潔、易于脫模,為保證產(chǎn)品之光潔、平整。

二、不會生銹,一點銹斑都不會有。

三、鍍的過程中原零件變形小,表層鍍鉻后可增強硬度(HR65以上),耐高溫達500℃、耐腐蝕、防酸、耐磨損。

四、如果零件尺寸不到位,可以通過加幾c鉻來達到尺寸。

五、根據(jù)產(chǎn)品之特點,達到視覺、立體的效果,確保產(chǎn)品的穩(wěn)定的表面質(zhì)量。

其他:除了可以鍍鉻,還可以鍍鈦,目前國內(nèi)模具最流行的是鍍鈦.

由于鍍鉻層具有優(yōu)良的性能,廣泛用作防護一裝飾性鍍層體系的外表層和功能鍍層,在電鍍工業(yè)中一直占重要的地位。隨著科學技術的發(fā)展和人們對環(huán)境保護的日趨重視,在傳統(tǒng)鍍鉻的基礎上相繼發(fā)展了微裂紋和微孔鉻、黑鉻、松孔鉻、低濃度鍍鉻、高效率鍍硬鉻、三價鉻鍍鉻、稀土鍍鉻等新工藝,使鍍鉻層的應用范圍進一步擴大。

根據(jù)鍍鉻液的組成和性能不同,可將鍍鉻液分為如下幾類。

①普通鍍鉻液 以硫酸根作為催化劑的鍍鉻溶液。鍍液中僅含有鉻酐和硫酸,成分簡單,使用方便,是目前應用最為廣泛的鍍鉻液。鉻酐和硫酸的比例一般控制在Cr03:H2SO4=100:1,鉻酐的濃度在150~450g/L之間變化。根據(jù)鉻酐濃度的不同,可分為高濃度(350~500g/L)、中濃度(150~250g/L)和低濃度(50~150g/L)鍍鉻液。習慣上把Cr03250g/L和H2SO42.5g/L的中等濃度鍍鉻液稱為"標準鍍鉻液",又稱為"萬能鍍鉻液",用于裝飾及功能性多種鍍鉻。低濃度的鍍鉻液電流效率高,鉻層的硬度也高,但覆蓋能力較差,主要用于功能性電鍍,如鍍硬鉻、耐磨鉻等;高濃度鍍液穩(wěn)定,導電性好,電解時只需較低的電壓,覆蓋能力較稀溶液好,但電流效率較低,主要用于裝飾性鍍鉻及復雜件鍍鉻。

②復合鍍鉻液 以硫酸和氟硅酸作催化劑的鍍鉻液。氟硅酸的添加,使鍍液的電流效率、覆蓋能力和光亮范圍均比普通鍍鉻液有所改善,如陰極的電流效率可達到20%以上。然而,氟硅酸對陽極和陰極零件鍍不上鉻的部位及鍍槽的鉛襯均有較強的腐蝕作用,必須采取一定的防護措施,其襯里和陽極最好采用鉛一錫合金。此鍍液主要用于滾鍍鉻。

③自動調(diào)節(jié)鍍鉻液 以硫酸鍶和氟硅酸鉀為催化劑的鍍鉻液。在一定溫度及一定濃度的鉻酸溶液中,硫酸鍶和氟硅酸鉀各自存在著沉淀溶解平衡,并分別有一溶度積常數(shù)Ksp,即當溶液中[S042-]或[SiF62-]濃度增大時,相應的離子濃度乘積將大于溶度積常數(shù),過量的S042-或SiF62-便生成SrS04或K2SiF6沉淀而析出;相反,當溶液中[S042-]或[ SiF62-]濃度不足時,槽內(nèi)的SrS04或K2SiF6沉淀溶解,直至相應的離子濃度乘積等于其溶度積時為止。所以,當鍍液的溫度和鉻酐的濃度一定時,鍍液中[S042-]或[SiF62-]濃度可通過溶解沉淀平衡而自動的調(diào)節(jié),并不隨電鍍過程的持續(xù)而變化。這類鍍液具有電流效率高(270A),允許電流密度范圍大(高達80~100A/dm2),鍍液的分散能力和覆蓋能力好,沉積速度快(50/-m/h)等優(yōu)點,故又稱"高速自動調(diào)節(jié)鍍鉻"。但鍍液的腐蝕性強。

④快速鍍鉻液在普通鍍鉻液基礎上,加入硼酸和氧化鎂,允許使用較高的電流密度,從而提高了沉積速度,所得鍍層的內(nèi)應力小,與基體的結(jié)合力好。

⑤四鉻酸鹽鍍鉻液這類鍍液的鉻酐濃度較高,鍍液中除含有鉻酐和硫酸外,還含有氫氧化鈉和氟化鈉,以提高陰極極化作用。添加糖或醇作為還原劑,以穩(wěn)定鍍液中的Crs+;添加檸檬酸鈉以掩蔽鐵離子。這類鍍液的主要優(yōu)點是電流效率高(35%以上),沉積速度快、

鍍液的分散能力好,但鍍液只在室溫下穩(wěn)定,操作溫度不宜超過24℃,采用高電流密度時需冷卻鍍液;鍍層的光亮性差,硬度較低,鍍后需經(jīng)拋光才能滿足裝飾鉻的要求。

⑥常溫鍍鉻鍍液由鉻酐和氟化物(NH4F或NaF)組成,也可加入少量的硫酸。這種鍍液的工作溫度(15~25℃)和電流密度(8~12A/dm2)低,沉積速度慢,適用于薄層電鍍。其電流效率和分散能力較高,可用于掛鍍和滾鍍。

⑦低濃度鉻酸鍍鉻鍍液中鉻酐濃度較標準鍍鉻液低5倍,可大大降低對環(huán)境的污染。電流效率及鍍層的硬度介于標準鍍鉻液和復合鍍鉻液之間,其覆蓋能力和耐蝕性與高濃度鍍鉻相當。但鍍液的電阻大,槽電壓高,對整流設備要求嚴格,同時鍍液的覆蓋能力有待提高。

⑧三價鉻鍍鉻鍍液中以Cr3+化合物為主鹽,添加絡合劑、導電鹽及添加劑。該工藝消除或降低了環(huán)境污染,鍍液的分散能力和覆蓋能力較鉻酸鍍液高,陰極電流效率有所改善;可常溫施鍍;槽壓低;電鍍不受電流中斷的影響。但鍍液對雜質(zhì)敏感,鍍層的光澤較暗,鍍層厚度為幾微米,并不能隨意增厚;鍍層的硬度低,鍍液成分復雜不利于維護。

⑨稀土鍍鉻液在傳統(tǒng)鍍鉻液的基礎上加入一定量的稀土元素及氟離子。采用稀土元素可降低鉻酐的濃度、拓寬施鍍溫度范圍(10~50℃)及陰極電流密度范圍(5~30A/dm2),降低槽壓,改善鍍層的光亮度及硬度。使鍍鉻生產(chǎn)實現(xiàn)低溫度、低能耗、低污染和高效率,即所謂的"三低一高"鍍鉻工藝。但對于鍍液的穩(wěn)定性和可靠性,目前尚有不同的看法,尤其是對其機理的研究還有待深入。

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