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摘 要:
摘要：通過分析操作條件對(duì)電流效率和鍍層厚度影響的方法.研究了草酸體系三:價(jià)鉻電鍍鉻f~.z-藝，井詳細(xì)論述了鍍液組成中各成份的作用.測(cè)試結(jié)果表明：草酸體系鍍?nèi)齼r(jià)鉻工藝電流效率高、鍍液穩(wěn)定性好，鍍層增厚效果明顯.連續(xù)電鍍能夠達(dá)到7.1微米. 。
關(guān)鍵詞草酸體樂，三價(jià)鉻鍍鉻.
鍍鉻是生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一個(gè)鍍種.傳統(tǒng)的六價(jià)鉻(鉻酸)電鍍盡管具有鍍層外觀好、硬度高、能鍍?nèi)我夂穸鹊?，但電流效率低、鍍液分散能力和覆蓋能力差?.更為嚴(yán)重的是六價(jià)鉻毒性大.不僅損害操作人員的身心健康，且對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重污染.1954年，美國(guó)Bunsen首先提出了三價(jià)鉻鍍鉻的方法Ⅲ.該方法的優(yōu)點(diǎn)是毒性低、鍍液性能好、能常溫電鍍、廢水容易處理等H .但起初未受到電鍍界重視.一直到六十年代， 由于環(huán)境保護(hù)愈來愈受到重視.三價(jià)鉻電鍍才引起了世界各國(guó)的重視. 日本的津留壽昭曾詳細(xì)研究過三價(jià)鉻電鍍的機(jī)理 .1 ，而英國(guó)、美國(guó)的研究進(jìn)展比較迅速.在七十年代中期時(shí)已在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用t4{.而我國(guó)在七十年代束期才開始研究 ，雖然取得了一定的進(jìn)展，但一直不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn).其原因是鍍層厚度太薄.鍍液不十分穩(wěn)定.鑒于此，我們對(duì)三價(jià)鉻鍍鉻的增厚問題做了較多工作，并取得了一定的進(jìn)展，連續(xù)電鍍鍍層厚度可達(dá)到7.1微米. 比國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo) 的3.3擻米增厚一倍多，而比日本文獻(xiàn)刪報(bào)導(dǎo)的3.6微米增厚近一倍。雖然還不能達(dá)到鍍硬鉻的目的，但能滿足鍍裝飾鉻的要求.
1 鍍液組成及操作條件的影響
1.1 鍍液成份的影響
1.1.1 鍍液組成及操作條件
l.1.2 各成份的作用和影響
主鹽用含量22～25%的Cr2(SO.)36H2o做主鹽.本工藝選c， 濃度為O.IM，若高于此值，鍍層灰暗，分散能力下降， 而且邊角粗糙;但低于此值， 電流效率降低，鍍層厚度上不去.
絡(luò)合劑鍍液中用草酸(或鹽)做絡(luò)合劑，溶液中草酸雖然是以絡(luò)合劑為目的加人，但CaO]-在溶液中并不真正起絡(luò)合作用 C2o‘2-只是和CrfI2o) 作用，削弱cr】 與H2O分子之間的結(jié)合力，使cr 容易析出.草酸的加人量不能太高，否則鍍液茶紫色加深，不易鍍出帑層旭草酸濃度也不能太低，低則鍍鉻層粗糙，顏色灰暗.經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)獲得最佳鍍層的絡(luò)合摩爾比為1：1.
硫酸鈉硫酸鈉是主要的導(dǎo)電鹽，可以提高溶液的導(dǎo)電性，改善鍍液的分散能力和鍍層與基底的結(jié)合強(qiáng)度，并能減少能耗， 提高電流效率.另外， 由于sO 能與c r】 發(fā)生締合作用m1，阻礙c 與cr”發(fā)生強(qiáng)的絡(luò)合.這樣溶液中soF、C2o 和Cr”、H2O之間相互作用，既保證了鍍液的穩(wěn)定性，又使c一 容易析出.但硫酸鈉的加人量不能太高，高則金屬鉻沉積速度慢，而且易析出Na SO.晶體.但硫酸鈉加人量也不能太低，低則電導(dǎo)下降，能耗增大，電流效率降低.
硼酸硼酸是緩沖劑，可以抑制陰極附近pH值的上升， 同時(shí)硼酸還能提高鍍液的深度能力.
硫脲在鍍液中主要起還原劑作用. 由于陽(yáng)極在電鍍過程中大量冒出氧氣，使鍍液中Cf”逐漸轉(zhuǎn)化為c ，溶液顏色也逐漸由原來的蘭灰色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色，而適量的硫脲不僅能抑制六價(jià)鉻的生成， 同時(shí)硫脲還能增大極化，細(xì)化金屬晶體，提高鍍層硬度，另外硫脲還能消除cu 引起的鍍液污染 .但硫脲加入量不能太高否則鍍層因含s量大而光澤下降.添加劑適量的添加劑不僅能增大鉻鍍層沉積的光亮范圍，而且添加劑能強(qiáng)烈絡(luò)合氫離子，提高電流效率，增大電鍍層厚度.但添加劑的量不能太高，高則電流效率反而下降，鍍層顏色變暗.經(jīng)實(shí)驗(yàn)， 添加劑含量按溶液體積比為1% 一2% 效果最好.
1.2 操作條件的影響
1.2.1 溶液pH 的影響
經(jīng)實(shí)驗(yàn)，鍍液在1.5～3.2的pH 范圍內(nèi)都能鍍出均勻的鉻層.但pH 不能低于1.5，否則電流效率降低，而且放置時(shí)間長(zhǎng)時(shí)溶液呈紫色，鍍不出鉻層.pH也不能太高，若pH高于3.2時(shí)， 電流效率也降低，鍍層邊緣出現(xiàn)灰綠色沉淀.從電流效率和鍍層外觀看，最佳pH 是1.6～2.4，見表1
