硫酸盐体系快速镀三价铬工艺概要.doc

硫酸盐体系快速镀三价铬工艺 ? 摘要：制定了硫酸盐体系三价铬电镀装 饰铬的新工艺。该工艺镀速达到0.057~0.077μm/min，且不随时间而变化。镀液性能稳定，操作简单，便于维护。镀层光滑，无裂纹或孔隙，结合 力强，厚度可达0.3μm以上，中性盐雾试验72?h不变色，恒定湿热试验、冷热冲击试验、人造汗液测试及抗化学污染测试均合格。??关键词：三价铬电镀；硫酸盐体系；镀速；稳定性??中图分类号：TQ153.11文献标志码：A??文章编号：1004–227X(2011)10–0013–04??1·前言??进入21世纪，三价铬电镀的 应用发展加快，主要应用于装饰性镀铬[1-2]，在中国华南和华东地区使用较广。早期以引进国外知名品牌为主，氯化物体系以安美特公司的三价铬电镀工艺为 代表，硫酸盐体系以麦德美公司的第二代和第三代产品为代表，两大公司的产品占领了中国的大部分三价铬电镀市场。近几年国内一些公司也陆续推出了自己的产 品，广州二轻研究所研发的硫酸盐三价铬电镀工艺具 有代表性[3]。早期氯化物体系发展较快，对氯化物电镀的特性研究及应用较多。但氯化物体系电镀时在阳极上析出氯气，对环境和人体有害，镀层的色泽接近不 锈钢，不如六价铬镀层亮丽，并且镀层在潮湿季节中容易长霉点。近几年硫酸盐体系电镀得到了快速的发展，有取代氯化物体系的发展趋势。?? 对于硫酸盐体系三价铬镀装饰铬，麦德美二代产品镀铬速度慢，并且镀厚时镀层 发雾，镀层厚度达不到0.25μm，只能应用于中低端产品的装饰性电镀。麦德美三代产品能够满足高端产品装饰性镀铬的要求，但在生产实践中发现，镀铬速度 仍然较慢，生产效率不够高，还不能很好地满足生产需求。2010年广州超邦化工有限公司研制了Trich-9551三价铬镀铬工艺，较大幅度地提高了硫酸 盐体系三价铬镀装饰铬的速度。经过试生产后，2011年将Trich-9551产品推向了市场。??2·?Trich-9551三价铬镀铬工艺??2.1操作条件??????????????????????????2.2镀液的配制??(1)注入3/5的纯水于镀槽中，加热至55°C。??(2)在不断搅拌条件下缓慢加入Trich-9551?CS导电盐使其溶解。??(3)在搅拌中加入Trich-9551?B补充剂，然后加活性炭粉2?g/L，48~55°C保温6?h左右，然后过滤镀液。??(4)调整镀液pH至3.4。用小电流电解2?h以上，Jk=0.5~2.0?A/dm2。??(5)加Trich-9551?M开缸剂和Trich-9551?WA润湿剂，试镀。??2.3添加剂的功能和补加量??2.3.1?Trich-9551?M开缸剂??只在开缸时使用，平时维护无需补加。??2.3.2?Trich-9551?A添加剂??用于维护镀层的颜色和电流效率，添加越多，沉积速度越快；然而，添加过量会 导致镀层发雾和覆盖能力变差。Trich-9551?A添加剂的补加量应控制在100~140?mL/(kA·h)，补加120?mL/(kA·h)比较 适宜，要遵循少加勤加的原则。Trich-9551?A添加剂的分解产物对镀液的覆盖能力产生不良影响。若赫尔槽试验发现镀层覆盖试片的长度减少，则需要 用1~2?g/L活性炭处理镀液。活性炭处理后，一般需要适量(0.5~1.0?mL/L)补加Trich-9551?A添加剂。镀液中有机杂质较多时应 先加0.5~1.0?g/L双氧水处理，再用活性炭吸附。??2.3.3?Trich-9551?B补充剂??主要用于提供镀液中的三价铬盐，镀液中三价铬离子的质量浓度为 12~18?g/L，一般控制在15?g/L左右，可根据分析数据补充。向镀液中加19.2?mL/L?Trich-9551B补充剂，可提供1?g/L 的金属铬。Trich-9551?B补充剂的消耗量约为1.2~1.8?L/(kA·h)。??2.3.4?Trich-9551?CA配位剂??用于配位镀槽中的三价铬离子，一般不需要添加，过量添加会导致电流效率下降。??2.3.5?Trich-9551?CS导电盐??用于提高镀液的导电性和稳定镀液的pH。一般要求镀液中硼酸的质量浓度为65~75?g/L。根据硼酸的分析数据补加导电盐，向镀液中加5?g/L导电盐可提供硼酸1?g/L。??2.3.6?Trich-9551?WA润湿剂??主要起润湿和抑制铬雾作用，其消耗量为50~100?mL/(kA·h)。??2.3.7?Trich-9551?PF净化剂??专用于硫酸盐三价铬电镀工艺，沉淀镀液中的金属杂质，添加量为1~2?mL/L，处理后需加活性炭吸附和过滤镀液。??2.3.8?30%碳酸钠溶液??镀液pH在电镀过程中会降低，需用碳