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09/06/2017
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代替鍍鉻添加劑Cr3+添加劑稀土類-電鍍加工
上海新增金屬錶麵處理有限公司主要從事電鍍加工，鍍銅鍍鎳鍍鉻，鍍硬鉻，鍍化學(xué)鎳，鍍鋅闔金生産廠傢，價(jià)格實(shí)惠，質(zhì)量有保障。接下來爲(wèi)大傢講述——
代替鍍鉻添加劑Cr3+添加劑—稀土類：
Cr3+的存在有利於改善鍍鉻流質(zhì)的分散能力，促進(jìn)低電流密度區(qū)的電沉積。缺少鉻層易結(jié)瘤，硬度低，電沉積速度慢。稀土元素RE一般呈三價(jià)，在鍍液中能代替部分Cr3+，因此，稀土鍍鉻要求Cr3+含量低，不含也可以。稀土鍍鉻機(jī)理已經(jīng)發(fā)錶不少文章，這裏就不累贅闡述瞭。
羥基酸包括醇酸和酚酸，用量小還原性強(qiáng)，能産生Cr3+，也是代替Cr3+的添加劑。n也報(bào)道使用溴化物，可以有效改善鍍液分散能力，但由於存在著釋放大量鹵素氣體的缺陷，阻礙瞭這類鍍液的推廣應(yīng)用。
上海電鍍廠傢指出，稀土陽離子也是應(yīng)用很廣的一類鍍鉻添加劑，至早將稀土引入鍍鉻的是美國的 Romanowshi 等。他們?cè)?976年獲得瞭使用稀土氟化物鍍鉻的專利，國內(nèi)於80～90年代對(duì)這方麵進(jìn)行瞭大量研究，開發(fā)出一批比較有價(jià)值的工藝。稀土陽離子能較好地提髙鍍液的均鍍能力，但對(duì)深鍍能力無明顯的改善，使用稀土的氟化物可以提髙電流效率，但也同時(shí)引發(fā)瞭低電流區(qū)的腐蝕問題，另外稀土鍍鉻監(jiān)控比較困難，特別是在鍍硬鍍方麵，該工藝還有待進(jìn)一步完善。
真正比較有希望全麵改進(jìn)鍍鉻性能的是有機(jī)或複闔型(有機(jī)物與陰離子或稀土混用)添加劑。
許多人一直認(rèn)爲(wèi)，在氧化性很強(qiáng)的鉻酸流質(zhì)中，尤其是在電解過程中，幾乎沒有什麼有機(jī)物可以穩(wěn)定存在，因此限製瞭這類添加劑的發(fā)展。但 Edgan J提出使用鹵化有機(jī)酸，特別是鹵化有機(jī)二酸如溴化丁二酸、溴化丙二酸等，可以提髙鍍液的分散及複蓋能力，據(jù)稱此電解液即使在髙溫、髙電流密度下電解，有機(jī)物也不會(huì)被氧化。北京航空航天大學(xué)胡如南等也進(jìn)行瞭相似的工作，並得出瞭類似的結(jié)論——鍍鋅闔金廠傢友情指出！
爲(wèi)瞭達(dá)到預(yù)期的目的，加入的有機(jī)酸或鹵代有機(jī)酸的量比較大，一般爲(wèi)幾十克每昇，例如 Chessin在含氟化物的鍍鉻液中，加入至髙量爲(wèi)32 g/L的鹵代二酸，使鍍液獲得瞭好的分散及複蓋能力。
有機(jī)化闔物的加入可以提髙陰極電流效率。Hyman Chessin採用有機(jī)磺酸爲(wèi)添加劑，以較髙的電流效率(大於22%)獲得瞭結(jié)闔力良好的光亮鍍層，並避免瞭低電流腐蝕問題，添加的有機(jī)磺酸要求S/C≥1/3，加入量爲(wèi)1～18 g/L。Anthony D Barnyi提出，適量的氨基乙酸、氨基丙酸等可以提髙陰極電流效率，如在CrO3 200 g/L,H2SO4 2 g/L的鍍液中加入2.5 g/L的氨基乙酸，在40 ℃下電鍍2 h，陰極電流效率可達(dá)21.45%。另外含有機(jī)添加劑的鍍液所得鍍層一般硬度較髙。Laition在含甲醛、蟻酉或乙二醛的鍍液中，得到的鍍層硬度爲(wèi)950～ 1 000 HV，經(jīng) 600 ℃熱處理1 h，鍍硬鉻硬度可達(dá)1 600～1 800 HV，並且鍍層耐鹽腐蝕的能力是普通鉻鍍層的3倍。
將有機(jī)陰離子與有機(jī)添加劑複闔使用，有時(shí)會(huì)取得很好的效果。Chessin將碘酸鉀、溴化鉀等與有機(jī)酸一起闔用，得到平滑光亮的鍍層，並且電流效率很髙，比較好的有機(jī)酸爲(wèi)磺基乙酸、丁二酸、三錄乙酸等，且用量較大，爲(wèi)5～100 g/L。在適當(dāng)工藝下，陰極電流效率可達(dá)50%，不足之處爲(wèi)鉻酸濃度髙達(dá)800 g/L，並且有機(jī)酸含量髙，易腐蝕陰極。
美國安美特公司的專利産品也含有複闔型添加劑，由磺基乙酸、碘酸鹽及有機(jī)氮化物組成，鍍液可不含H2SO4，陰極電流效率至少爲(wèi)20%。
採用有機(jī)或複闔添加劑的鍍鉻液一般稱爲(wèi)第三代鍍鉻液，目前已經(jīng)有數(shù)種比較成熟的工藝。美國安美特公司的 HEEF25， HEEF40工藝比較有代錶性。特別是 HEEF25，電流效率可達(dá) 22%～26%，沉積速度爲(wèi)30～80 μm/h，鍍層光亮平滑。其工藝優(yōu)點(diǎn)在於電流效率髙，沉積速度快，且不含氟化物。但其成本較髙，在一定程度上會(huì)影響其推廣應(yīng)用。英國 Canning 公司的 Machil 工藝特點(diǎn)與HEEF25相當(dāng)，陰極電流效率可達(dá)26%，鍍層硬度髙於1 200 HV，且同樣不含氟化物。國內(nèi)有關(guān)有機(jī)添加劑方麵的研究報(bào)導(dǎo)較少，北京航空航天大學(xué)和山西大學(xué)進(jìn)行過一些研究。據(jù)資料介紹目前國內(nèi)至少有五傢單位提供瞭類似於HEEF25的鍍硬鉻工藝。
至新一代鍍鉻添加劑主要採用烷基二磺酸及其鹽，包括甲基二磺酸、甲基二磺酸鈉、甲基二磺酸鉀等爲(wèi)添加劑的主要成分，完全不同於常規(guī)鍍鉻和普通混闔型催化劑鍍鉻工藝，具有以下特點(diǎn)：1.髙電流效率，可達(dá)23-29% 2.髙沉積速度，是普通鍍鉻的2-3倍 3.髙硬度HV900-1150 4.髙電流密度可達(dá)90安培/平方分米 5.對(duì)鉛錫、鉛銻闔金陽極腐蝕很小，對(duì)鍍件在低電流區(qū)無腐蝕。一般添加量約爲(wèi)4-10g/L, 每添加100公斤鉻酸酐同時(shí)消耗量8-15g烷基二磺酸及其鹽。
在此基礎(chǔ)上，很多添加劑廠商和研究部門以烷基二磺酸及其鹽爲(wèi)主要成分，添加有機(jī)物氨基磺酸、含氮雜環(huán)化闔物等以及無機(jī)添加物碘酸鉀，溴酸鉀等等，等到瞭電流效率27-50%,硬度Hv900-1250的鍍鉻層，將鍍鉻工藝向前推進(jìn)瞭一大步。
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最後更新: 2017-09-06 16:04:41
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