福州三價鉻電鍍存在的問題
福州三價鉻電鍍存在下列問題:
(1)鍍層厚度較難提高,只能用于裝飾性鍍鉻,而不能鍍厚鉻,功能性鍍鉻困難;
(2)鍍液組分復雜,穩定性不好;對雜質的容忍性很低,維護較困難;
(3)陽極的選擇和使用有不足處,耐腐蝕性,硬度,耐沖擊性還有待提高;
(4)裝飾性鍍鉻時,外觀色澤不盡人意。
(5)一次設備投入較大,成本較高。
其中,鍍層增厚問題是三價鉻電鍍工藝發展的關鍵和難題,影響三價鉻鍍鉻層增厚的原因有如下三種觀點:
a.PH值影響:陰極表面隨著鉻沉積的進行,PH值迅速升高(PH>8.2),導致鉻的氫氧化物生成,并夾雜于鍍層內,影響了鉻鍍層結晶的正常進行,造成鍍層增厚困難。
b.Cr3+存在形態的影響:電鍍過程中陰極擴散層內PH值升高(PH≥4)后,水合Cr3+會發生羥橋化反應,Cr3+的存在起催化作用,使羥橋化反應迅速進行,從而抑了鉻沉淀的進一步反應。
c.陰極反應過程的影響
隨電鍍時間的延長,陰極表面附近PH值和溫度不斷升高,造成陰極析氫加劇,金屬沉積的電流效率降低,且陰極附近OH-與Cr3+發生羥橋化反應,抑了鉻沉積。
對于鉻消耗的補充是通過自動添加鉻的氫氧化物,同時依據不斷的化學分析以及電鍍液負荷(Ah/L)進行添加。通過大量是研究,得出了下面結論:
(1)三價鉻電鍍電流效率為15~20%;
(2)表面觀測效果好,類似六價鉻電鍍;
(3)前處理充分后附著性好,下層有鍍鎳層時附著性較好;
(4)硬度為750~800 HVO.l,在熱處理后能達1100~1200 HVO.l(400℃/L);
(5)沉積速率是六價格電鍍兩倍;
(6)微觀結構方面,與六價鉻電鍍具有同樣的微觀裂紋,但有時會觀測到大些的裂紋。
(7)耐磨性與六價鉻電鍍相同,熱處理后會有所提高;
(8)耐腐蝕性方面,由于裂紋,在碳鋼的使用上效果不佳,但在底層為鎳層的情況下效果會有所提高。
(9)環境影響因有氯氣產生需要保持良好的通風,添加溴化氨能大地減少氣體的發生。
但要注意的是, HOSHINO電鍍液會產生六價鉻離子。
3 總結與展望
三價鉻電鍍取代六價鉻電鍍已是必然趨勢。近年來,三價鉻電鍍發展迅速,已在裝飾性鍍鉻上有所應用,并在很多國用于工業化生產,但在功能性鍍鉻方面還未工業化。
當前我們國也在研究三價鉻鍍鉻的應用方面取得了不少成績,但還得加強工藝性能和理論基礎方面的研究,其中需注意以下方面:
(1)鍍層外觀,厚度改善提高,加強功能性鍍層的應用研究。
(2)研究穩定的三價鉻電鍍液。
(3)三價鉻電鍍液的造價高于六價鉻電鍍液,需要減少成本。
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