三价铬电镀装饰性铬新工艺研究

【摘要】： 本文研究得到的三种三价铬电镀体系:氯化物-氨基乙酸体系、氯化物-U体系及硫酸盐-草酸体系。 氯化物-氨基乙酸体系和氯化物-U体系主要以氯化铬为主盐,甲酸、乙酸、氨基乙酸或U为主要的络合剂,溴化物为稳定剂;研究发现,该两种体系镀液赫尔槽电压小、光亮范围宽、工作性能稳定、寿命长、分散能力好、覆盖能力佳、镀速稳定;镀层光亮、表面结晶细致均匀、与光亮镍结合力好、耐冲击性能佳、耐蚀性与六价铬相当。 硫酸盐-草酸体系主要以硫酸铬为主盐,甲酸、草酸、U为主要的络合剂、A为稳定剂,该体系在电镀过程中不产生氯气,不污染环境;研究发现,该体系镀液光亮范围宽、工作性能稳定、寿命长、覆盖能力佳、镀速均匀;镀层光亮、表面结晶细致、与光亮镍层的结合力好、耐冲击性能佳、耐蚀的性较六价铬略差。 对不同体系的三价铬镀液进行阴极极化测试表明,乙酸等添加剂的加入会降低沉积过电势,有利于三价铬沉积反应的发生。 镀层形貌观察表明,氯化物-U体系得到的镀层为微裂纹结构,且随着沉积时间的增加,镀层微裂纹结构越明显,镀层表面晶粒尺寸增加;当沉积时间为20min时,镀层耐蚀性最佳,其原因可能是沉积20min时镀层表面单位面积微裂纹数最多的缘故。 首次采用淀粉碘化钾试纸法半定量地测定了U的加入可以抑制氯气析出;阳极极化测试表明,在氯化物体系中,氯气析出为阳极主反应;涂层阳极析氯的过电势小于石墨阳极,故涂层更容易析出氯气;使用石墨阳极时,U作为添加剂加入之后可以增加镀层的光亮性,增大析氯过电势,抑制氯气的析出。