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镀铬镀后处理

放大字体  缩小字体发布日期:2012-10-09  浏览次数:867
核心提示:镀铬层的镀后处理不常使用,因为对于大多数工件来说,金属铬的钝化性以及耐污性使它们可免去后处理。
 

镀铬层的镀后处理不常使用,因为对于大多数工件来说,金属铬的钝化性以及耐污性使它们可免去后处理。尽管如此,金属的正常“空气钝化”性可以通过硝酸等氧化剂的处理得到显著提高,且该处理方法很实用。Flasch[221]用热硝酸、铬酸或高锰酸对厚铬镀层处理数小时,发现处理后惰性铬不再溶于盐酸且比铂更不活泼。除硝酸外,这些处理易使铬表面退色。

Willson[222]发现,电沉积250μm或更厚的铬箔(通过在高浓硝酸中除去黄铜基体,然后在165℃烘干一整夜获得)可以在高浓盐酸中耐蚀2h。但是,需要注意的是,这是一种亚稳态条件,任何轻微的损伤或触摸都可能导致盐酸对铬的突然剧烈腐蚀,且伴随着氢气的生成。

虽然建议用氢氧化钠-亚硝酸钠处理以提高钢表面上厚铬镀层的耐蚀性,但其他一些工作者对该工艺的功效提出异议。镀前将钢表面电抛光能有效提高硬铬层的耐蚀性[223]。

Gierker和Britton[224]在pH值为4.5的重铬酸溶液、温度为95℃、电流密度为0.3~0.5A·cm-2情况下,花了l~2min时间用阴极处理钢表面镀铬层,提高了镀层的耐蚀性。在同样溶液中浸入2h可以获得相似的结果[225]。

Safranck及其合作者[226]通过在pH值为2.0~2.5、含重铬酸钾50g/L、硫酸铬lg/L、温度为85~95℃、电流密度为0.32~0.64A·dm-2条件下阴极处理1min得到了附加表面层,提高了镀铬零件的耐蚀性。耐蚀性提高程度以及耐久性还无法确定,有情况表明,户外暴露一年或两年后处理效果消失。铬镀层偶尔被用作底层[227,228],例如,铬大概是唯一能作与钼结合良好的底层[229]。在此情况下,由于铬处在惰性表面状态下,所以每当需要在铬上沉积其他金属时,就需要特殊的前处理。为了克服这一缺点,通过将镀件浸入浓盐酸或其他强酸直至铬被刻蚀,并有氢气析出,接下来进行快速清洗和电镀,能够形成与其他几乎所有金属结合良好的镀层。

这种浸蚀工艺的缺点是将去除超过允许量的铬或导致镀层表面更灰暗和粗糙。在此情况下,可以通过阴极碱洗,随后短暂浸入温和酸性溶液(如,在25℃的稀H2S04),或弱酸中进行阴极处理,如果进行活化则不需浸蚀。强酸性下闪镀镍不难获得与铬结合良好的镀层[227,228]。许多年以前,强酸性氯化铜闪镀铜获得了在铬上结合良好的铜镀层[230]。

在六价铬电镀中,即使电流短暂的中断也可能因为钝态造成随后的铬镀层从第一层起皮,接下来的镀铬层也可能发暗,没有光泽。这种铬上镀铬的难度可以通过使用高浓度催化剂或低比例组成的镀液、含硫酸盐催化的氟硅酸以及高温操作来降低。如果发生电流中断,在不通电流的情况下,将工件浸入镀液中,待镀层温度达到镀液温度后电镀,则可以在铬上镀铬。电镀时起始电流低于电镀电流,在1min或2min内慢慢增加至电镀电流[231]。只有在低于电沉积电流密度下,热的强铬酸溶液通过气体析出的帮助才起到显著的活化作用。

三价铬电镀中的电流中断不会钝化镀层。电流中断后,可以将零件从镀液中移出清洗、检查,然后返回镀槽继续电镀。所以在镀前并不要求活化表面,而且对外观也无影响。在惰性镀层上电镀,三价铬工艺比六价铬工艺容易得多,使用三价铬电镀工艺时,可能并不需要六价铬电镀的活化步骤。

偶尔需要在铬上涂覆有机层,这时良好的结合力又成为人们关注的主要话题。大体上,在高温下烘干的有机层与铬层结合良好,而在空气中干燥则不行。Safranek和Miller[232]公布了对有机涂层与铬结合力的详细研究结果,许多工作者报道了实际经验。需要注意的是,涂有机层之前需要清除铬层表面的油污、脏物或其他外来物质污染。镀铬后即使等数小时涂覆有机层也会增加难度。其他一些镀铬表面的涂层应用经验在无锡钢(TFS)章节中作介绍。

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