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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:475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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