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镀铬:镀黑铬

放大字体  缩小字体发布日期:2013-05-03  浏览次数:1184
核心提示:能用电沉积方法获得的黑色镀层中,黑铬层的耐蚀性、耐久性和太阳能选择吸收性都是独一无二的。

能用电沉积方法获得的黑色镀层中,黑铬层的耐蚀性、耐久性和太阳能选择吸收性都是独一无二的。镀层的黑色是由于镀层的物理结构所致,它不是纯铬而是由铬和三氧化二铬的水合物组成,呈树枝状结构,由于对光波的完全吸收而发黑。黑铬的耐蚀性优于普通铬。黑铬层硬度虽低(HVl30-HV350),但耐磨性与常规铬是同数量级的。除铝以外,黑铬层与常用的基体材料结合力都很好。黑铬层的热稳定性高,加热到480℃,外观无明显的变化。随太阳能利用的开发,业已证明它是所有电镀层中选择性吸收最优秀的,即吸收a和辐射占之比可大于10。在现代工业中广泛用作汽车、轻工业品的新颖别致的装饰镀层、太阳能吸收镀层、光学、照相器材、仪器仪表以及日用品的消光和装饰性镀层。

黑铬镀液不允许含有硫酸根,这是黑铬工艺的特点及关键,所以配制时要用去离子水,并用氢氧化钡或碳酸钡彻底除净铬酸中的残余硫酸根。除硫酸根外,黑铬镀液中氯离子也很有害,氯离子含量高,将显著地降低镀液的分散能力;镀层变成带灰的黄褐色。可加6倍于氯离子量的硝酸银沉淀除去。此外金属杂质如铜超过1g/L、铁超过3g/L,镀层将发灰、发紫、褐色条纹、覆盖能力显著下降。镀黑铬时,钢铁零件应先镀铜或镍作底层;黄铜零件则先镀镍。镀黑铬不能用纯铅或铅合金作阳极,它们容易产生不导电的厚垢。可用碳钢或高密度石墨阳极。黑铬层的黑度与槽液温度和电流密度关系极大。温度低于25℃,电流密度大于40A/dm2为最佳条件。黑铬镀液常用的发黑剂为醋酸根、硝酸根和氟化物,常互相搭配使用。

目前在生产上使用成熟的工艺是在铬酸酐镀液中除净S042-后,而采用醋酸、硼酸和卤素化合物作黑铬镀液的组成。加入硝酸盐作为发黑剂。铬酸酐镀黑铬液工艺见表3—5—30。

表3—5—30铬酸酐镀黑铬液工艺

铬酸酐镀黑铬液工艺

表3—5—30中镀黑铬操作条件要求为:

(1)在比较低的温度下(40%以下)最好30℃以下进行电镀。因此要考虑安装冷却装置。(2)可采用大电流密度Dk30A/dm2以上。

(3)电镀时间。根据各种镀液的性能,随着操作条件的变化,黑铬镀层颜色也不同,一般电镀时间5min以上。如铬镀层不够黑,应延长电镀时间。

为了提高黑铬镀液的稳定性确保产品质量,目前黑铬电镀液有专门的产品出售,其配方及工艺列于表3—5—31中。

表3—5—31镀黑铬的商业产品

镀黑铬的商业产品
镀黑铬的商业产品

(4)黑铬镀层硬度可达HVl30~HV350。结合力和耐磨性都很好。但黑铬的耐蚀性取决于中间镀层及镀铬的质量,因此其电镀工艺与装饰镀铬相似,可采用双层镍或三层镍等高耐蚀性的工艺。

其他类型的镀黑铬工艺见表3—5—32。由于铬酸对环境的污染,因此国内外对三价铬盐镀黑

铬工艺进行了研究,并取得了较好的结果,但要进行大规模生产还需进一步开发。

表3—5—32其他类型镀黑铬液工艺

 


 
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