镀铬工艺都有哪些特点及注意事项?( 九 )


③自动调节镀铬液以硫酸锶和氟硅酸钾为催化剂的镀铬液 。在一定温度及一定浓度的铬酸溶液中,硫酸锶和氟硅酸钾各自存在着沉淀溶解平衡,并分别有一溶度积常数Ksp,即当溶液中[SO42-]或[SiF62-]浓度增大时,相应的离子浓度乘积将大于溶度积常数,过量的SO42-或SiF62-便生成SrSO4或K2SiF6沉淀而析出;相反,当溶液中[SO42-]或[SiF62-]浓度不足时,槽内的SrSO4或K2SiF6沉淀溶解,直至相应的离子浓度乘积等于其溶度积时为止 。所以,当镀液的温度和铬酐的浓度一定时,镀液中[SO42-]或[SiF62-]浓度可通过溶解沉淀平衡而自动的调节,并不随电镀过程的持续而变化 。
这类镀液具有电流效率高(270A),允许电流密度范围大(高达80~100A/dm2),镀液的分散能力和覆盖能力好,沉积速度快等优点,故又称“高速自动调节镀铬” 。但镀液的腐蚀性强 。
④快速镀铬液在普通镀铬液基础上,加入硼酸和氧化镁,允许使用较高的电流密度,从而提高了沉积速度,所得镀层的内应力小,与基体的结合力好 。
⑤四铬酸盐镀铬液这类镀液的铬酐浓度较高,镀液中除含有铬酐和硫酸外,还含有氢氧化钠和氟化钠,以提高阴极极化作用 。添加柠檬酸钠以掩蔽铁离子 。这类镀液的主要优点是电流效率高(35%以上),沉积速度快、
镀液的分散能力好,但镀液只在室温下稳定,操作温度不宜超过24℃,采用高电流密度时需冷却镀液;镀层的光亮性差,硬度较低,镀后需经抛光才能满足装饰铬的要求 。
⑥常温镀铬镀液由铬酐和氟化物(NH4F或NaF)组成,也可加入少量的硫酸 。这种镀液的工作温度(15~25℃)和电流密度(8~12A/dm2)低,沉积速度慢,适用于薄层电镀 。其电流效率和分散能力较高,可用于挂镀和滚镀 。
⑦低浓度铬酸镀铬镀液中铬酐浓度较标准镀铬液低5倍,可大大降低对环境的污染 。电流效率及镀层的硬度介于标准镀铬液和复合镀铬液之间,其覆盖能力和耐蚀性与高浓度镀铬相当 。但镀液的电阻大,槽电压高,对整流设备要求严格,同时镀液的覆盖能力有待提高 。
⑧三价铬镀铬镀液中以Cr3+化合物为主盐,添加络合剂、导电盐及添加剂 。该工艺消除或降低了环境污染,镀液的分散能力和覆盖能力较铬酸镀液高,阴极电流效率有所改善;可常温施镀;槽压低;电镀不受电流中断的影响 。但镀液对杂质敏感,镀层的光泽较暗,镀层厚度为几微米,并不能随意增厚;镀层的硬度低,镀液成分复杂不利于维护 。
⑨稀土镀铬液在传统镀铬液的基础上加入一定量的稀土元素及氟离子 。采用稀土元素可降低铬酐的浓度、拓宽施镀温度范围(10~50℃)及阴极电流密度范围(5~30A/dm2),降低槽压,改善镀层的光亮度及硬度 。使镀铬生产实现低温度、低能耗、低污染和高效率,即所谓的“三低一高”镀铬工艺 。但对于镀液的稳定性和可靠性,目前尚有不同的看法,尤其是对其机理的研究还有待深入 。
是否电镀装饰铬就一定要滚镀,电镀硬镀就要用挂镀装饰铬与硬铬的主要区别是厚度上的区别,装饰铬溥溥一层,硬铬是功能镀层,镀的厚 。
说到挂镀与滚镀,挂镀镀的更厚,硬铬非得是挂镀了 。
但目前常说滚镀多指镀铜镀镍等,装饰铬也还用要用挂镀的,滚镀铬应用还很少,通常用代铬代替的说
镀铬液都有哪些成分作用?镀液中各成分的作用:
1)铬酐
铬酐的水溶液是铬酸,是铬镀层的惟一来源 。实践证明,铬酐的浓度可以在很宽的范围内变动 。例如,当温度在45~50℃,阴极电流密度10A/dm2时,铬酐浓度在50~500g/L范围内变动,甚至高达800g/L时,均可获得光亮镀铬层 。但这并不表示铬酐浓度可以随意改变,一般生产中采用的铬酐浓度为150~400g/L之间 。铬酐的浓度对镀液的电导率起决定作用,在每一个温度下都有一个相应于最高电导率的铬酐浓度;镀液温度升高,电导率最大值随铬酐浓度增加向稍高的方向移动 。因此,单就电导率而言,宜采用铬酐浓度较高的镀铬液 。但采用高浓度铬酸电解液时,由于随工件带出损失严重,一方面造成材料的无谓消耗,同时还对环境造成一定的污染 。而低浓度镀液对杂质金属离子比较敏感,覆盖能力较差 。铬酐浓度过高或过低都将使获得光亮镀层的温度和电流密度的范围变窄 。含铬酐浓度低的镀液电流效率高,多用于镀硬铬 。较浓的镀液主要用于装饰电镀,镀液的性能虽然与铬酐含量有关,最主要的取决于铬酐和硫酸的比值 。
2)催化剂
除硫酸根外,氟化物、氟硅酸盐、氟硼酸盐以及这些阴离子的混合物常常作为镀铬的催化剂 。当催化剂含量过低时,得不到镀层或得到的镀层很少,主要是棕色氧化物 。若催化剂过量时,会造成覆盖能力差、电流效率下降,并可能导致局部或全部没有镀层 。目前应用较广泛的催化剂为硫酸 。硫酸的含量取决于铬酐与硫酸的比值,一般控制在80~100:1,最佳值为100:1 。当硫酸根含量过高时,对胶体膜的溶解作用强,基体露出的面积大,真实电流密度小,阴极极化小,得到的镀层不均匀,有时发花,特别是凹处还可能露出基体金属 。当生产上出现上述问题时,应根据化学分析的结果,在镀液中添加适量的碳酸钡,然后过滤去除生成的硫酸钡沉淀即可 。当硫酸根含量过低时,镀层发灰粗糙,光泽性差 。因为硫酸根离子含量太低,阴极表面上只有很少部位的膜被溶解,即成膜的速度大于溶解的速度,铬的析出受阻或在局部地区放电长大,所以得到的镀层粗糙 。此时向镀液中加入适量的硫酸即可 。用含氟的阴离子(F-、SiF62-、BF4-)为催化剂时,其浓度为铬酐含量的1.5%~4%,这类镀液的优点是:镀液的阴极电流效率高,镀层硬度大,使用的电流密度较低,不仅适用于挂镀,也适用于滚镀 。中国使用较多的是氟硅酸根离子,它兼有活化镀层表面的作用,在电流中断或二次镀铬时,仍能得到光亮镀层,也能用于滚镀铬 。一般加入H2SiF4或Na2SiF6(或K2SiF6)作为SiF62-的主要来源 。含SiF2-离子的镀液,随温度升高,其工作范围较硫酸根离子的镀液宽 。该镀液的缺点是对工件、阳极、镀槽的腐蚀性大,维护要求高,所以不可能完全代替含有硫酸根离子的镀液 。目前不少厂家将硫酸根离子和SiF62-混合使用,效果较好 。