三价铬电镀研究论文

6价铬,+6价Cr的化合物,K2Cr2O7、Na2CrO4等，其中6价铬形成的化合扬具有强氧化性，例如重铭酸钾的酸性溶液能够使酒精氧化，可以用来检验酒驾等等。

(1)毒性低，废水处理容易。据报道三价铬的毒性只有六价铬的1/100，而且在电镀过程中不产生六价铬酸雾。镀液浓度低，只有六价铬镀液的1/7左右，因而带出镀液量少，废水处理也容易。(2)镀液的电流密度范围宽，可在0．5～100A/dm宽广的阴极电流范围内获得合格的镀层。(3)镀液分散能力和覆盖能力优于六价铬镀液。(4)镀液的电流效率高，可达25%左右。(5)镀液可不必加温，在常温条件下工作，从而节约了能源。(6)镀层耐蚀性佳，可直接镀取微观不连续的铬镀层。(7)电镀时，即使电流中断也不影响结合力。但早期的三价铬镀层的缺点是比较突出的，主要有如下几点。(1)色泽不像六价铬镀液中取出的呈青白色，而是带有不锈钢的黄白色，因而难以使用户接受。(2)镀层的厚度只能达到3μm，不能再增厚，因此不适合镀硬铬。(3)镀液稳定性差。(4)镀层的硬度低。通过电镀工作者不懈的努力，上述存在的四个问题目前已基本被突破。(1)现在已能镀取较青白色接近六价铬镀液中镀取的色泽。(2)镀层厚度也可达到数十微米甚至可达数百微米。(3)镀液的稳定性也大有提高。(4)镀层的镀态硬度虽较低(HV600～900)，但若经一定的温度热处理后，硬度可达到HVl200～1800，耐磨性也大大增强。我们知道，这一硬度值已经大大超过了六价铬镀铬层。配方主盐用硫酸铬钾，作为配位体的有甲酸、草酸和醋酸铵，作为缓冲剂和导电添加剂的有硼酸、硫酸铝、硫酸钠和硫酸铵。，三价铬镀液中三价铬离子在阴极上放电是分步进行的。含有相对稳定的二价铬络离子的化合物，其放电速率明显加快。研究还表明，某些有机硫化合物对二价铬离子放电有催化作用，如添加0．05g/L的硫代甲酰胺到草酸镀液中，电流效率可增加8%～12%。三价铬镀液也是用的硫酸盐，以草酸作为三价铬的配位络合剂，以硼酸作为缓冲剂。含有10个结晶水硫酸铬的浓度为100g/L，以铂或钛一铂作阳极。在草酸溶液的三价铬镀液中未发现六价铬离子，而且获取的是具有塑性和没有裂纹的铬镀层。镀液的覆盖能力极佳，电流效率可达30%～35%。如果加入氟离子，则电流效率还会进一步提高，可达43%；沉积速率达1．5～2μm/min。作为硬铬镀层，厚度可达到50μm。从该三价铬镀液中获取的铬镀层光亮，外观较青白，已接近六价铬镀液中镀取的色泽。由于三价铬镀铬一些难以解决的问题已基本得到了解决，因此近几年国外投入工业化生产也日渐多起来，尤其在北美洲，三价铬电镀工艺应用最多，已发展到100多家电镀公司在采用该工艺，镀液的体积已达到近3×105L。在英国的一家私营企业里面采用了3价铬镀铬工艺，取得了不错的经济效益。目前国内在这方面的进展不容乐观，主要是我们的相关大学没有正确的心态来研究，往往急功近利，更没有西方环保主义者的责任感。这是一项很有环保价值的工艺，希望大家多研究关注。

三价铬电镀还存在很多弱点，如镀液不稳定、对杂质敏感；生产成本高、镀层色泽偏暗等，尤其以下几方面在研究、开发和生产中必须考虑。 由于三价铬电镀的镀液尚不稳定，而且对杂质很敏感，因此一般不能选可溶性材料作阳极；而不溶性阳极中三价铬容易被氧化成六价铬，加速了镀液的不稳定性。目前，国内研究的各种三价铬镀铬工艺几乎都是采用石墨阳极。石墨阳极的主要缺点 ：(1)在槽液中的工作条件下不够稳定，电极不断氧化生成CO2；(2)阳极崩坏形成的炭粉渣会污染镀液；(3)电极氧化后变薄，引起内电阻增大和阴、阳极之间的间距增大，导致槽压增高。 最近国内学者提出了一种镀液体系——草酸盐-乙二胺四乙酸体系，该体系的配方很复杂，而且温度和电流密度范围均太窄；阳极使用石墨，还存在前述缺点。使用过程中，由于成分复杂，管理维护难度很大。