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如何提高镀铬的电流效率?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-26  浏览次数:2981
核心提示:镀铬的电流效率低,对于镀硬铬之类韵铬层来讲,提高其电流效率是十分迫切的,影响镀铬电流效率的因素主要有以下几方面
 

镀铬的电流效率低,对于镀硬铬之类韵铬层来讲,提高其电流效率是十分迫切的,影响镀铬电流效率的因素主要有以下几方面:

1)铬酸含量的影响。铬酸的含量有很宽的选择范围,稍加变化对铬层质量影响不大,但其含量对电流效率的影响却十分明显。如在55℃时,D一40A/din2时,c,-03兰lS09/L,17k=20%j当Cr03=2509/L,叩k=15%。当C如=400#L,7。=11%。可见随铬酸含量的降低,电流效率(刁。)上升。所以在镀厚铬时,应尽量降低铬酸含量。但也不可降的太低,如太低在长时间的镀铬生产中,铬酸含量将变得太低,而无法正常工作。为保证质量,一般镀硬铬的铬酸范围选择在150~2009/L之间较为适合。此时的电流效率较浓铬酸液要高,而在正常生产中铬酸含量的变化不会影响镀铬层的质量。

2).催化剂种类的影响。阴离子催化剂是镀铬过程中不可缺少的因素,目前常用的镀铬催化剂为硫酸,使用硫酸为催化剂的镀铬溶液的电流效率一般为13%左右,而以硫酸和SIF6一离子的混合催化剂,则电流效率可至20%~23%左右,因此在可能的条件下,使用硫酸和SIF6一离子的混合催化剂的镀铬液对提高电流效率是十分有效的。使用含sir6一离子的混合催化剂,阳极和阴板镀不上部分的腐蚀,是影响此催化剂应用的阻力。近年来研究的有机酸催化剂克服了这一缺点,如安美特的HEEF一25镀铬液的电流效率可高达26%。

3)操作条件的影响。镀铬生产中控制最重要的参数为电流密度和温度。提高电流密度可提高溶液的电流效率,如标准镀铬液在55℃时,D。:l0A/dmz时,'7t=10%,D。=60A/dm2时,刁。=19%。从中可看出随电流密度的提高,电流效率明显提高。这与一般电镀是不同的,在镀硬铬生产中因厚度较大,提高电流密度,沉积速度提高,可以减少电镀时间,所以在可能的条件下,尽可能提高镀铬生产的电流密度。而镀铬的电流密度与其温度是有密切关系,当提高电流密度后温度也必须作相应的改变,否则镀件的光泽性会下降。对于外观要求较高的工件,提高电流密度必须提高温度,.而提高温度又会降低其电流效率,这二者是相矛盾的。但对于要求不高的工件,少提一些温度,尽管外观光泽下降,但还是可以允许的。如某些活塞环生产中,将电流密度提至60A/din2,温度只在55。C,尽管外观较50A/dm2、55℃生产时差,但沉积速度的加快还是可以接受的。

4)催化剂含量的影响。一般来讲Cr0,/S04扛=100时,电流效率最高,低于或高于此值电流效率均降低。但当使用大电流密度时,为使镀层细致,还是要将Cr0,/S0。2一比值降低,即提高硫酸含量,一般会将Cr0,/S042’比值变为80。90,这就是所谓在镀硬铬工艺中常使用的三高工艺,即高硫酸、高温度、高电流密度,此“三高”中对电流效率起决定因素的还是提高电流密度。所以在镀铬生产中不能以单纯一个数值,去判断优劣。还应综合考虑,即提高某一项参数必须要在其他方面作出修改。

5)杂质含量的影响。镀铬液中的杂质阳离子主要为c,+、F孑+、c.2+等,阴离子主要Cl一、N0,一等。三价铬是镀铬中不可缺少的,但含量超过总铬量的3%,如镀液中Cr032509/L,cr3+含量应控制在7∥L以下,超过此值电流效率即下降,,三价铬过高,可采用大阳极小阴极低电流密度处理,具体阳/阴=5/1,阴极电流密度1.2Mdm2,60℃处理。铁杂质主要为Fe2+形式存在,n2+的影响与cr3+影响是相似的,Fe2+与Fe3+不断在阴阳极之间转换,也导致电流效率下降。当Fe2+>109/L时,影响将十分显著。铁的来源主要是钢铁件在镀槽中作反极处理和掉入槽中的零件腐蚀。在反极处理时,另外设槽最好,掉人槽中的零件要及时捞出。镀铬液中的Fe2+不易处理,目前处理的办法是放掉一部分,重新配置。也有用离子交换法处理的。 、’.阴离子中N0,一危害最大,当N0,一>19/L时,低电流密度区沉积铬将十分困难,必须以大电流工作才能沉积铬,电流效率也会急剧下降。应避免在镀铬前活化采用盐酸和硝酸处理。

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