摘要：制定了硫酸鹽三價鉻電鍍鉻新工藝并測試了鍍液和鍍層的性能。該工藝鍍液穩(wěn)定，沉積速 度為0.057 ~0.077叫鍍層質(zhì)量優(yōu)良。中性鹽霧試驗(yàn)，恒定濕熱試驗(yàn)，人造汗液測試及抗化 學(xué)污染測試均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。鍍層色澤美觀;能夠達(dá)到0.3 ^111以上。比較了硫酸鹽和氯化物三 價鉻電鍍的特點(diǎn)，采用硫酸鹽鍍鉻，鍍層耐腐蝕性好，原材料消耗成本低。

關(guān)鍵詞：硫酸鹽;三價鉻電鍍;鍍鉻沉積速度;穩(wěn)定性;耐腐

引言

20世紀(jì)90年代以后，三價鉻電鍍工藝研究主 要集中在三價鉻鍍裝飾鉻方面，提高鍍液的穩(wěn)定 性、改進(jìn)陽極、改善鍍層外觀色澤和提高鍍鉻沉積 速度是這個時期的主要研究課題。早期對氯化物 三價鉻鍍鉻的特性研究及應(yīng)用較多。但氯化物溶 液三價鉻鍍鉻時在陽極上析出氯氣，對環(huán)境和人體 有害，并且原材料消耗成本較高。近幾年硫酸鹽三

價鉻鍍鉻得到了快速的發(fā)展，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、廣 州二輕研究所和武漢大學(xué)等單位對硫酸鹽三價鉻 鍍鉻進(jìn)行了研究，在裝飾性三價鉻鍍鉻方面，廣州 二輕研究所經(jīng)過幾年的研究，取得了 一些突破性的 進(jìn)展，2006年報道開發(fā)的硫酸鹽三價鉻鍍鉻工藝⑴ 和對自制的硫酸鹽三價鉻鍍鉻陽極的研究結(jié)果⑺， 并將89-88產(chǎn)品推向國內(nèi)市場。胡慧敏等⑺報道 了對三價鉻電鍍的工藝研究，王華等⑷報道了對硫 酸鹽三價鉻鍍厚鉻工藝及鍍層性能的研究。鄭劍等〔5】報道了對三價鉻電鍍裝飾鉻工藝及特性的研 究。孫化松等&報道了常溫髙效硫酸鹽三價鉻電 鍍工藝。 、

2003年麥德美公司推出了硫酸鹽三價鉻鍍鉻 第三代產(chǎn)品〈姑此III〉，鍍層接近VI〉電鍍 鉻層顏色，在維持鍍層色澤不變的情況下，3能夠達(dá) 到0.3 1X10，在提髙鍍液的穩(wěn)定性、改善鍍層外觀和 提高鍍鉻沉積速度方面取得了突破性的進(jìn)展，能夠 滿足高端產(chǎn)品電鍍裝飾鉻要求⑺。為了提高硫酸 鹽三價鉻鍍鉻沉積速度，本文對研制并推廣應(yīng)用 1^-9551硫酸鹽三價鉻鍍鉻工藝加以介紹。

1三價鉻鍍鉻工藝

1.1工藝特點(diǎn)

三價鉻鍍鉻鍍層藍(lán)白亮麗，接近鍍層的 顏色，硬度髙，耐磨性好。鍍層3能夠達(dá)到0.3 以上，鍍液覆蓋能力好。操作簡單,便于維護(hù)，廢水 處理簡單。

1-2溶液配方及操作條件

經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)確定了 1'如卜-9551三價鉻鍍鉻溶 液配方及操作條件如下：

體積的純水于鍍槽中，加熱至 55 ^，在不斷攪拌條件下慢慢加入1&11-9551 05 導(dǎo)電鹽使其溶解。在攪拌中加入1^4-9551 8補(bǔ)充 劑，然后加2 #[活性炭粉，0為48 ~55尤，保溫6 11 過濾鍍液。調(diào)整鍍液1)9為3.4，用小電流電解2 6 以上，人^ 0.5-2 ^/如2,再加丁士卜9551 IV!開缸 劑和1^4-9551 ^潤濕劑，試鍍。

14添加劑的作用和補(bǔ)充

1^4-9551 ^開缸劑，只在開缸時使用，以保持

最佳的鍍液性能，平時無需補(bǔ)加。

711011-9551 X 添加劑(與 1^011-95511^ 開缸劑中 的成分相同,只是各成分的比例不同，工藝中按況必-9551^補(bǔ)加，不列在配方中)，用于維護(hù)鍍層的顏色和 電流效率,添加越多，沉積速度越快，然而，添加過量 時會導(dǎo)致鍍層發(fā)霧和覆蓋能力變差。1^4-9551人添 加劑的補(bǔ)加量應(yīng)控制在100 ~ 140 111171^11，補(bǔ)加 120 111^/1^11比較適宜，要按照少加勤加的原則補(bǔ) 加。1^4-9551 X添加劑的分解產(chǎn)物對鍍液的覆蓋 能力產(chǎn)生不良影響，霍爾槽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鍍層覆蓋試 片的長度減少，需要加1?2 #[活性炭處理鍍液。 用活性炭處理后鍍液一般需要補(bǔ)加5 ~ 1. 0 ^1011-9551人添加劑。鍍液中有機(jī)雜質(zhì)較多時應(yīng)加 0.5 -1.0 &/1雙氧水處理’然后用活性炭吸附。

補(bǔ)充劑，主要用于提供鍍液中的三 價格鹽和絡(luò)合劑，鍍液中三價鉻離子的質(zhì)量濃度為

一般控制在15 ，可根據(jù)分析數(shù)據(jù)補(bǔ) 充，向鍍液中加19.2 1^011-9551 8補(bǔ)充劑，可提 供1 #[的鉻。1^(311-9551 8補(bǔ)充劑的消耗量為 1.2 ~ 1.8 仏成

絡(luò)合劑，用于絡(luò)合鍍液中的三價 鉻離子。在1^4-9551 8補(bǔ)充劑中含有絡(luò)合劑，能夠 維持鍍液中絡(luò)合劑的平衡，因此，一般不需要另外添 加絡(luò)合劑，過量添加會導(dǎo)致電流效率下降。

導(dǎo)電鹽，含有硫酸鹽和硼酸，用于 提高鍍液的導(dǎo)電性和穩(wěn)定?9的作用。一般要求鍍 液中硼酸的質(zhì)量濃度為65 ~75 6/1，根據(jù)硼酸的分析 數(shù)據(jù)補(bǔ)加導(dǎo)電鹽，向鍍液中加5 &/1導(dǎo)電鹽，提供硼 酸 1 &

潤濕劑，主要起潤濕和抑制鉻霧 作用，其消耗量為50 ~ 100

凈化劑，專用于硫酸鹽三價鉻電鍍 工藝，沉淀鍍液中的金屬雜質(zhì)，添加量為1 ~2 處理后需加活性炭吸附和過濾鍍液。

在電鍍過程中鍍液降低，用30^碳酸鈉溶 液提高陽。

2鍍液性能測試

1.1鍍鉻沉積速度

鍍霍爾槽試片，取250 ‘ 1^卜9551鍍鉻液，0 為53 ~ 55 I，以5人電流施鍍30⑷口，用卻-8智能

電解測厚儀〔武漢材料保護(hù)研究所生產(chǎn))測定鍍鉻層厚度，所得結(jié)果列于表1。表1中還列出了在相 同條件下用市場上占主導(dǎo)地位的某品牌硫酸鹽三 價鉻鍍液測定的鍍鉻沉積速度。為了便于分析電 流密度對鍍鉻沉積速度的影響和電流密度范圍。

用250 ^霍爾槽試驗(yàn)檢驗(yàn)鍍鉻溶液的穩(wěn)定性， 嚴(yán)格按1^4-9551工藝條件操作，用碳酸鈉溶液調(diào) 節(jié)陽。每張試片用5 4電流施鍍5 ―!!,每鍍3張 試片補(bǔ)加0丨15 丁1;也9551八添加劑，鍍12張試 片補(bǔ)加6 0^1^11-9551 8補(bǔ)充劑，鍍40張試片用活 性炭處理鍍鉻溶液一次，然后補(bǔ)加1 5 8 1^4-9551 導(dǎo)電鹽。在從霍爾槽中取出試片時要盡量減少 鍍液的帶出。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鍍層不夠白亮?xí)r，用 9551 ?[凈化劑處理鍍液。連續(xù)鍍500張試片，鍍 層的厚度和外觀基本保持不變,鍍層對試片的覆蓋 長度在75 ~ 85瓜爪內(nèi)，一般在80皿1!左右。實(shí)驗(yàn)表 明，1也卜9551三價鉻鍍鉻溶液相當(dāng)穩(wěn)定。