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發(fā)布者：www.yuerj.com 發(fā)布時(shí)間：2025/4/15 閱讀：380次 【字體：大 中 小】 |
由于鍍鉻層具有優(yōu)良的性能，用作防護(hù)一裝飾性鍍層體系的外表層和功能鍍層，在電鍍工業(yè)中一直占重要的地位。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日趨重視，在傳統(tǒng)鍍鉻的基礎(chǔ)上相繼發(fā)展了微裂紋和微孔鉻、黑鉻、松孔鉻、低濃度鍍鉻、高效率鍍硬鉻、三價(jià)鉻鍍鉻、稀土鍍鉻等新工藝，使鍍鉻層的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
根據(jù)鍍鉻液的組成和性能不同，可將鍍鉻液分為如下幾類(lèi)。
① 普通鍍鉻液以硫酸根作為催化劑的鍍鉻溶液。鍍液中僅含有鉻酐和硫酸，成分簡(jiǎn)單，使用方便，是目前應(yīng)用較廣的鍍鉻液。鉻酐和硫酸的比例一般控制在100：1，鉻酐的濃度在150～450g/L之間變化。根據(jù)鉻酐濃度的不同，可分為高濃度（350～500g/L）、中濃度（150～250g/L）和低濃度（50～150g/L）鍍鉻液。低濃度的鍍鉻液電流效率高，鉻層的硬度也高，但覆蓋能力較差，主要用于功能性電鍍，如鍍硬鉻、耐磨鉻等；高濃度鍍液穩(wěn)定，導(dǎo)電性好，電解時(shí)只需較低的電壓，覆蓋能力較稀溶液好，但電流效率較低，主要用于裝飾性鍍鉻及復(fù)雜件鍍鉻。
② 復(fù)合鍍鉻液以硫酸和氟硅酸作催化劑的鍍鉻液。氟硅酸的添加，使鍍液的電流效率、覆蓋能力和光亮范圍均比普通鍍鉻液有所改善，如陰極的電流效率可達(dá)到20%以上。然而，氟硅酸對(duì)陽(yáng)極和陰極零件鍍不上鉻的部位及鍍槽的鉛襯均有較強(qiáng)的腐蝕作用，必須采取一定的防護(hù)措施，其襯里和陽(yáng)極應(yīng)采用鉛一錫合金。此鍍液主要用于滾鍍鉻。
③ 自動(dòng)調(diào)節(jié)鍍鉻液以硫酸鍶和氟硅酸鉀為催化劑的鍍鉻液。在一定溫度及一定濃度的鉻酸溶液中，硫酸鍶和氟硅酸鉀各自存在著沉淀溶解平衡，并分別有一溶度積常數(shù)Ksp，即當(dāng)溶液中[SO42-]或[SiF62-]濃度增大時(shí)，相應(yīng)的離子濃度乘積將大于溶度積常數(shù)，過(guò)量的SO42-或SiF62-便生成SrSO4或K2SiF6沉淀而析出；相反，當(dāng)溶液中[SO42-]或[SiF62-]濃度不足時(shí)，槽內(nèi)的SrSO4或K2SiF6沉淀溶解，直至相應(yīng)的離子濃度乘積等于其溶度積時(shí)為止。所以，當(dāng)鍍液的溫度和鉻酐的濃度一定時(shí)，鍍液中[SO42-]或[SiF62-]濃度可通過(guò)溶解沉淀平衡而自動(dòng)的調(diào)節(jié)，并不隨電鍍過(guò)程的持續(xù)而變化。
這類(lèi)鍍液具有電流效率高（270A），允許電流密度范圍大（高達(dá)80～100A/dm2），鍍液的分散能力和覆蓋能力好，沉積速度快等優(yōu)點(diǎn)，故又稱(chēng)“高速自動(dòng)調(diào)節(jié)鍍鉻”。但鍍液的腐蝕性強(qiáng)。
④ 快速鍍鉻液在普通鍍鉻液基礎(chǔ)上，加入硼酸和氧化鎂，允許使用較高的電流密度，從而提高了沉積速度，所得鍍層的內(nèi)應(yīng)力小，與基體的結(jié)合力好。
⑤ 四鉻酸鹽鍍鉻液這類(lèi)鍍液的鉻酐濃度較高，鍍液中除含有鉻酐和硫酸外，還含有氫氧化鈉和氟化鈉，以提高陰極極化作用。添加檸檬酸鈉以掩蔽鐵離子。這類(lèi)鍍液的主要優(yōu)點(diǎn)是電流效率高（35%以上），沉積速度快、鍍液的分散能力好，但鍍液只在室溫下穩(wěn)定，操作溫度不宜超過(guò)24℃，采用高電流密度時(shí)需冷卻鍍液；鍍層的光亮性差，硬度較低，鍍后需經(jīng)拋光才能滿足裝飾鉻的要求。
⑥ 常溫鍍鉻鍍液由鉻酐和氟化物（NH4F或NaF）組成，也可加入少量的硫酸。這種鍍液的工作溫度（15～25℃）和電流密度（8～12A/dm2）低，沉積速度慢，適用于薄層電鍍。其電流效率和分散能力較高，可用于掛鍍和滾鍍。
⑦ 低濃度鉻酸鍍鉻鍍液中鉻酐濃度較標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液低5倍，可降低對(duì)環(huán)境的污染。電流效率及鍍層的硬度介于標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液和復(fù)合鍍鉻液之間，其覆蓋能力和耐蝕性與高濃度鍍鉻相當(dāng)。但鍍液的電阻大，槽電壓高，對(duì)整流設(shè)備要求嚴(yán)格，同時(shí)鍍液的覆蓋能力有待提高。
⑧ 三價(jià)鉻鍍鉻鍍液中以Cr3+化合物為主鹽，添加絡(luò)合劑、導(dǎo)電鹽及添加劑。該工藝消除或降低了環(huán)境污染，鍍液的分散能力和覆蓋能力較鉻酸鍍液高，陰極電流效率有所改善；可常溫施鍍；槽壓低；電鍍不受電流中斷的影響。但鍍液對(duì)雜質(zhì)敏感，鍍層的光澤較暗，鍍層厚度為幾微米，并不能隨意增厚；鍍層的硬度低，鍍液成分復(fù)雜不利于維護(hù)。
⑨ 稀土鍍鉻液在傳統(tǒng)鍍鉻液的基礎(chǔ)上加入一定量的稀土元素及氟離子。采用稀土元素可降低鉻酐的濃度、拓寬施鍍溫度范圍（10～50℃）及陰極電流密度范圍（5～30A/dm2），降低槽壓，改善鍍層的光亮度及硬度。使鍍鉻生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)低溫度、低能耗、低污染和高效率，即所謂的“三低一高”鍍鉻工藝。但對(duì)于鍍液的穩(wěn)定性和可靠性，目前尚有不同的看法，尤其是對(duì)其機(jī)理的研究還有待深入。 |
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