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鍍鉻加工成分

(1)鍍液中各成分的作用

1)鉻酐

鉻酐的水溶液是鉻酸,是鉻鍍層的惟一來源。實踐證明,鉻酐的濃度可以在很寬的范圍內變動。例如,當溫度在45~50℃,陰極電流密度10A/dm2時,鉻酐濃度在50~500g/L范圍內變動,甚至高達800g/L時,均可獲得光亮鍍鉻層。但這並不表示鉻酐濃度可以隨意改變,一般生產中采用的鉻酐濃度為150~400g/L之間。鉻酐的濃度對鍍液的電導率起決定作用,在每一個溫度下都有一個相應於最高電導率的鉻酐濃度;鍍液溫度升高,電導率最大值隨鉻酐濃度增加向稍高的方向移動。因此,單就電導率而言,宜采用鉻酐濃度較高的鍍鉻液。但采用高濃度鉻酸電解液時,由於隨工件帶出損失嚴重,一方面造成材料的無謂消耗,同時還對環境造成一定的污染。而低濃度鍍液對雜質金屬離子比較敏感,覆蓋能力較差。鉻酐濃度過高或過低都將使獲得光亮鍍層的溫度和電流密度的范圍變窄。含鉻酐濃度低的鍍液電流效率高,多用於鍍硬鉻。較濃的鍍液主要用於裝飾電鍍,鍍液的性能雖然與鉻酐含量有關,最主要的取決於鉻酐和硫酸的比值。

2)催化劑

除硫酸根外,氟化物、氟矽酸鹽、氟硼酸鹽以及這些陰離子的混合物常常作為鍍鉻的催化劑。當催化劑含量過低時,得不到鍍層或得到的鍍層很少,主要是棕色氧化物。若催化劑過量時,會造成覆蓋能力差、電流效率下降,並可能導致局部或全部沒有鍍層。目前應用較廣泛的催化劑為硫酸。硫酸的含量取決於鉻酐與硫酸的比值,一般控制在80~100:1,最佳值為100:1。當硫酸根含量過高時,對膠體膜的溶解作用強,基體露出的面積大,真實電流密度小,陰極極化小,得到的鍍層不均勻,有時發花,特別是凹處還可能露出基體金屬。當生產上出現上述問題時,應根據化學分析的結果,在鍍液中添加適量的碳酸鋇,然後過濾去除生成的硫酸鋇沉淀即可。當硫酸根含量過低時,鍍層發灰粗糙,光澤性差。因為硫酸根離子含量太低,陰極表面上隻有很少部位的膜被溶解,即成膜的速度大於溶解的速度,鉻的析出受阻或在局部地區放電長大,所以得到的鍍層粗糙。此時向鍍液中加入適量的硫酸即可。用含氟的陰離子(F-、SiF62-、BF4-)為催化劑時,其濃度為鉻酐含量的1.5%~4%,這類鍍液的優點是:鍍液的陰極電流效率高,鍍層硬度大,使用的電流密度較低,不僅適用於掛鍍,也適用於滾鍍。中國使用較多的是氟矽酸根離子,它兼有活化鍍層表面的作用,在電流中斷或二次鍍鉻時,仍能得到光亮鍍層,也能用於滾鍍鉻。一般加入H2SiF4或Na2SiF6(或K2SiF6)作為SiF62-的主要來源。含SiF2-離子的鍍液,隨溫度升高,其工作范圍較硫酸根離子的鍍液寬。該鍍液的缺點是對工件、陽極、鍍槽的腐蝕性大,維護要求高,所以不可能完全代替含有硫酸根離子的鍍液。目前不少廠傢將硫酸根離子和SiF62-混合使用,效果較好。

3)三價鉻

鍍鉻液中Cr6+離子在陰極還原產生Cr3+,與此同時在陽極上重新被氧化,三價鉻濃度很快達成平衡,平衡濃度取決於陰、陽極面積比。Cr3+離子是陰極形成膠體膜的主要成分,隻有當鍍液中含有一定量的Cr3+時,鉻的沉積才能正常進行。因此,新配制的鍍液必須采取適當的措施保證含有一定量的Cr3+。

帝寶產後護理之家|台中推薦月子中心①采用大面積陰極進行電解處理。

②添加還原劑將Cr6+還原為Cr3+,可以用作還原劑的有酒精、草酸、冰糖等,其中較為常用的是酒精(98%),用量為0.5mL/L。在加入酒精時,由於反應放熱,應邊攪拌邊加入,否則會使鉻酸濺出。加入酒精後,稍作電解,便可投入使用。

③添加一些老槽液。

普通鍍鉻液中Cr3+的含量大約在2~5g/L,也有資料報道是鉻酸含量的1%~2%,三價鉻的允許含量與鍍液的類型、工藝以及鍍液中雜質的含量有關。當Cr3+濃度偏低時,相當於硫酸根離子的含量偏高時出現的現象。陰極膜不連續,分散能力差,而且隻有在較高的電流密度下才發生鉻的沉積;當Cr3+濃度偏高時,相當於硫酸根離子的含量不足,陰極膜增厚,不僅顯著降低鍍液的導電性,使槽電壓升高,而且會縮小取得光亮鍍鉻的電流密度范圍,嚴重時,隻能產生粗糙、灰色的鍍層。當Cr3+的含量偏高時,也用小面積的陰極和大面積陽極,保持陽極電流密度為1~1.5A/dm2電解處理,處理時間視Cr3+的含量而定,從數小時到數晝夜。

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