浅析三价铬电镀装饰性铬新工艺研究

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1、工学硕士学位论文三价铬电镀装饰性铬新工艺研究郑剑哈尔滨工业大学2007年7月图书分类号：TQ153U.D.C.:681工学硕士学位论文三价铬电镀装饰性铬新工艺研究硕士研究生：郑剑导师：李宁教授申请学位：工学硕士学科、专业：化学工程与技术所在单位：应用化学系答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TQ153U.D.C.:681DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHERESEARCHOFNEWTRIVALENTCHROMIUMPLATINGFORDECORATIONCandidate：ZhengJ

2、ianSupervisor：Prof.LiNingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ChemicalEngineeringandTechnologyAffiliation:DepartmentofAppliedChemistryDate0fDefence:July2007Degree-Conferring-Institute：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文研究得到的三种三价铬电镀体系：氯化物-氨基乙酸体系、氯化物-U体系及硫酸盐-草酸体系。氯化物-氨基乙

3、酸体系和氯化物-U体系主要以氯化铬为主盐，甲酸、乙酸、氨基乙酸或U为主要的络合剂，溴化物为稳定剂；研究发现，该两种体系镀液赫尔槽电压小、光亮范围宽、工作性能稳定、寿命长、分散能力好、覆盖能力佳、镀速稳定；镀层光亮、表面结晶细致均匀、与光亮镍结合力好、耐冲击性能佳、耐蚀性与六价铬相当。硫酸盐-草酸体系主要以硫酸铬为主盐，甲酸、草酸、U为主要的络合剂、A为稳定剂，该体系在电镀过程中不产生氯气，不污染环境；研究发现，该体系镀液光亮范围宽、工作性能稳定、寿命长、覆盖能力佳、镀速均匀；镀层光亮、表面结晶细致、与光亮镍层的结合力好、耐冲击性能佳、耐蚀的性较六价铬略差。对不同体系的三价铬镀液进行阴极极

4、化测试表明，乙酸等添加剂的加入会降低沉积过电势，有利于三价铬沉积反应的发生。镀层形貌观察表明，氯化物-U体系得到的镀层为微裂纹结构，且随着沉积时间的增加，镀层微裂纹结构越明显，镀层表面晶粒尺寸增加；当沉积时间为20min时，镀层耐蚀性最佳，其原因可能是沉积20min时镀层表面单位面积微裂纹数最多的缘故。首次采用淀粉碘化钾试纸法半定量地测定了U的加入可以抑制氯气析出；阳极极化测试表明，在氯化物体系中，氯气析出为阳极主反应；涂层阳极析氯的过电势小于石墨阳极，故涂层更容易析出氯气；使用石墨阳极时，U作为添加剂加入之后可以增加镀层的光亮性，增大析氯过电势，抑制氯气的析出。关键词三价铬电镀；氯化物

5、；硫酸盐；稳定剂；耐蚀性-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthispaper,threetypesofbathfortrivalentchromiumplatingaregained:chloride-glycinebath,chloride-Ubathandsulfate-oxalicbath.Themainsaltinchloride-glycinebathandthechloride-Ubathischromicchloride.Andtheformic,acetate,glycineorUisusedasthecomplexingagents,thebrom

6、ideisthestabilizer.ThestudyshowsthatthetwochloridebathshavelowpotentialoftheHullcell,widerangeofallowedcurrentdensity,highstability,longlife,greatthrowingpower,goodcoveringpowerandstabledepositrate.Theirdepositshaveexcellentbrightness,fineanduniformcrystal,greatadhesionwithbrightnickeldeposit,hig

7、himpactresistanceandequalcorrosionresistance.Themainsaltinsulfate-oxalicbathischromicsulfate.Andtheformic,oxalicandUisusedasthecomplexingagents,theAisthestabilizer.Itwon’tgeneratethechlorinewhileinthedeposition,soitisg