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环保型三价铬镀铬工艺及铬层性质初探

曹建  
【摘要】: 六价铬电镀工艺存在严重的环境污染问题,利用三价铬镀铬取而代之已经迫在眉睫。然而目前的三价铬镀铬工艺存在着镀液稳定性差、成本较高等缺点,使其成为电镀研究领域中的热点和难点之一。 本文探索了新型廉价铬源的制备方法,并应用赫尔槽试验,对三价铬镀铬溶液的主要配方及成份进行研究。初步明确了配方中主盐和导电盐的配比、络合剂及润湿剂种类及用量、特殊添加剂种类及用量对镀层理化性质的影响。通过模拟生产试验,研究了三价铬工艺流程,探讨了电流密度、温度、pH值、电镀时间等工艺条件对三价铬成膜性能的影响规律,并确定了适合于工业化生产的工艺条件。 本文还从工业生产角度山发,对镀铬层理化特性提出了较为全面而实用的评价指标体系,并对三价铬镀铬层与标准六价铬镀铬层的各项性能指标进行了对比分析。实验结果表明,本文采用的三价铬镀铬方法能电镀出镀层光滑、均匀、致密、抗蚀性好、硬度高的镀层,而且解决了镀层颜色的问题,使三价铬镀层不仅具有现行六价铬镀层的天蓝色光泽,同时还具有电流效率高、均镀能力与深镀能力好、工作电流密度宽、设备简单、无环境污染等特点。 在对镀铬层理化性能研究方面,论文采用AFM首次观察到电镀工艺条件与镀层形貌、晶粒尺寸、晶粒生长规律之间的关系。并结合XRF、XRD等研究手段,对不同工艺条件下所得镀层的成份、结构、品粒特征规律进行研究,提出了三价铬镀铬的电镀机理,为深入研究三价铬镀铬工艺及工业化应用奠定了基础。


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