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三价铬电镀、镀铬用钛阳极（钛电极）

[ 信息发布:本站 | 发布时间:2015-11-30 | 浏览:1411次 ]

三价铬电镀、镀铬用钛阳极（钛电极）——宝鸡智铭钛阳极 钛电极
镀铬是应用最广的镀种之一，随着汽车、摩托车、卫浴五金工业的发展，装饰镀铬应用越来越广。
低毒，低污染是Cr3+电镀的最大优点，其毒性只有六价铬化合物的1%左右；无铬雾逸出，镀铬工人不会产生相关的职业病；Cr3+的废水处理简单，只要将废水PH调到8左右，Cr3+就鞥成为氢氧化物而沉淀分离；综合而言，Cr3+废水处理费用只有Cr6+镀液的20%。
硫酸盐三价铬电镀工艺：采用离子膜将阴极液和阳极液隔离，称之为双槽电镀。
三价铬镀铬工艺的主要优点：
1)与六价铬工艺相比，镀液污染较少；
2）在相同电镀电流密度下，使用三价铬原料时，可以两倍于六价铬的金属电沉积速度进行电镀。镀液分散能力、覆盖能力比铬酸镀液好，光亮电流密度范围比较宽，适合于形状较为复杂的零件镀铬。
3）电流效率比六价铬镀铬高25%；
4）可在锌、锌压铸件或钛上直接镀铬，也可进行滚镀铬；
5）可在常温工作，节约电源。
6）镀层为不连续微裂纹路，耐蚀性高于铬酸镀铬。
7）电流密度范围：0.5-100A/dm2；
8）电镀时不受电流中断的影响。
三价镀铬采用一种络合剂型镀液，需要稳定的络合剂。在放电过程中ph值波动大，在高电流密度区可能出现铬氧化物，镀液需要缓冲。另外，还需要有效的六价铬抑制剂和导电盐等物质。三价铬电镀液的组成及作用如下：
1)铬盐：CrCl3、Cr2（SO3）3、Cr（HCOO）3、CrF3等均可作为三价铬的来源
2)甲酸盐：作为络合剂，其配离子形式为：【Cr（OH）2（HCOOH）6】+
3）溴化物：能一直Cr（六价）的产生，配合NH4+的作用，还可有效解决Cl2逸出问题，使电镀光亮区增大；
4）铵盐：防止阳极产生Br2和Cl2，并抑制铬（六价）生成；
5）H3BO3：良好的缓冲剂，可使镀液ph保持稳定，以防阴极膜中析出碱式盐而影响镀层质量；
6）导电盐：主要以KCl和NH4Cl，其作用是增加电导，提高镀液的分散能力并使镀层光泽均匀一致，减少电耗；
7）表面活性剂：主要作用是降低镀液表面张力，浸润镀件表面，消除镀层针孔，提高分散能力，使镀层均匀。
工艺条件：ph：3.0-3.5，温度20-40度，阴极电流密度7-12Adm2，可适当搅拌。


三价铬镀铬工艺主要由氯化物体系和硫酸盐体系两种。
氯化物体系（略）
硫酸盐体系电镀三价铬：
优点：
1）不产生氯气，不腐蚀设备，镀液浓度低，污水处理简单，只要将废水ph调整到8以上，就可以沉淀Cr（OH）3.
2）三价铬毒性低，工艺操作安全；
3）镀液稳定。采用特制的专用铂族金属氧化物涂层阳极，阳极在电镀过程中几乎不溶解，使用寿命长，不产生沉渣，镀液的稳定性好。
4）覆盖能力好，分散能力佳。
5）镀层光亮，有较好的耐蚀性。
6）不怕断电。不怕断电影响光泽和结合力。
7）维护简单方便；
可用低电流电解法除去金属杂质，用活性炭吸附有机杂质。不需要离子交换膜，管理成本低而且方便。
8）电流效率高，电能消耗低。
工作电流密度3-15A/dm2，槽压不超过12V，电能消耗低，节省能源。镀液中Cr的浓度很低（4.5-7g/L），带出损失小，有利于降低成本。
9）阳极使用寿命长，综合成本低。
DSA阳极是硫酸盐体系三价铬镀铬工艺的关键材料之一，它是钛基体上涂敷铂族金属氧化物制成的。在电镀过程中基本不溶解，因此，又被称为“尺寸稳定阳极”
一种新型的涂层钛阳极（特种钛阳极）适用于三价铬镀铬工艺中。三价铬镀铬工艺用电极由导电基体、中间层、活性催化层、多孔层组成。电极基体使用钛。首先涂敷中间层。中间层的存在，使所制得的电极具有更长的工作寿命，另外可有效抑制由于阳极反应产生的氧造成电极钝化情况的发生。中间层至少由下面一种金属或它们的氧化物组成，有钛，钽，铌，锆，钼，钨，锡，锑，铂等。中间层上面涂敷活性催化层，它是以氧化铱为主。由于少量六价铬离子的产生，长时间电镀时，镀液变得不稳定。另外，镀槽中产物的分解而导致有机添加剂的电解氧化。使用氧化铱催化层电极，可有效地改善电极性能，延长电极寿命。表面涂敷多孔层，多孔层可制止铬离子扩散到电极表面上，可抑制发生氧反应，这样可避免三价铬氧化成六价铬。多孔层至少由下述一种元素氧化物生成，即硅、钼、钛、钽、锆和钨。多孔层厚度最好是5-20nm。

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