电镀工艺学 教学课件 作者 冯立明 王玥 主编电镀工艺学-13.ppt

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1、6.4电镀铬镀硬铬沙　铬耐磨铬抛光铬底版花辊摩托车汽缸体6.4.1铬性质概述微蓝的银白色金属，原子量51.99密度6.98g/cm3~7.21g/cm3化学稳定性高；易钝化；耐热性好；硬度高，HV=400~1200；耐磨性好；铬的反射能力介于银和镍之间，且不变色；防护—装饰性镀层的外表层厚度：0.25～0.5μm功能性镀层微裂纹铬、微孔铬：0.3μm硬铬：5～50μm松孔铬：100μm左右黑铬：4~5μm乳白铬：30～60μm镀铬应用注塑机螺杆镀硬铬硬铬铝合金汽缸体镀铬液分类普通镀铬液镀液成分：铬酐、硫酸（催化剂）CrO3/H2SO4=100：1，CrO3：150~450g/L高浓度(350

2、-500)：用于装饰性镀铬及复杂件镀铬。中浓度(150-250)：用于装饰及功能性镀铬。低浓度(50-150)：用于功能性电镀，如镀硬铬、耐磨铬等；标准镀铬液镀铬液分类2.复合镀铬液镀液成分：铬酐、硫酸和氟硅酸（催化剂）优点：电流效率（达20％以上）、覆盖能力和光亮范围有所改善。缺点：腐蚀性强。其衬里和阳极最好采用铅－锡合金。适用于：小零件滚镀铬。滚镀铬镀铬液分类3.自动调节镀铬液镀液成分：铬酐、硫酸锶和氟硅酸钾（催化剂）优点：电流效率高（27％）允许电流密度范围大（高达80～100A/dm2）镀液的分散能力和覆盖能力好沉积速度快（50μm/h）。缺点：腐蚀性强。装饰铬补充：低浓度镀铬添加剂

3、开发无机阴离子：F-、SO42-、SiF62-、SeO32-、BO32-、ClO4-、BrO3-、IO3-有机阴离子：羧酸、磺酸等。稀土阳离子：La3+、Ce3+、Nd3+、Pr3+、Sm3+非稀土阳离子：Sr2+、Mg2+低温度、低能耗、低污染和高效率4.快速镀铬液镀液成分：铬酐、硫酸、硼酸和氧化镁。5.四铬酸盐镀铬液镀铬液分类镀液成分：铬酐、硫酸、氢氧化钠和氟化钠糖或醇（还原剂）、柠檬酸钠稳定Cr3+掩蔽铁离子提高阴极极化作用高效硬铬6.常温镀铬镀液成分：铬酐、氟化物（NH4F或NaF），硫酸。7.三价铬镀铬镀液成分：Cr3+化合物，络合剂、导电盐及添加剂。镀铬液分类优点：可常温施镀、槽

4、压低、不受电流中断影响。缺点：对杂质敏感、光泽较暗、镀不厚、硬度低、维护不便。镀铬工艺的主要特点以铬酐为主盐；阴极过程复杂，阴极电流效率很低（10％～18％）；需加一定量的阴离子；（SO42-、SiF62-、F-等）分散能力很低，需象形阳极或辅助阴极;对电源要求高，需>12V的电源;采用不溶性阳极。（Pb、Pb－Sn、Pb－Sb）调节温度和阴极电流密度可得不同性能镀层。镀铬工艺的主要特点☆镀铬特异现象电流效率随铬酐浓度的升高而下降；电流效率随温度的升高而下降；电流效率随搅拌的加强而下降；电流效率随电流密度的增加而升高。直线滚镀Cr2O72-还原为Cr3+,H+还原为H2HCrO4-+3H++

5、6e-→Cr+4OH-Cr2O72-还原为Cr3+,H+还原为H2Cr2O72-+14H++6e-→2Cr3++7H2O4.4.2镀铬的电极过程1-250g/L铬酐溶液2-250g/L铬酐+2.5g/L硫酸溶液１）阴极过程胶体膜的溶解，阴极表面局部暴露，此区域电流密度较大，电位较负，促使HCrO4-还原生成铬。硫酸※胶体膜理论２）阳极过程不溶性阳极：铅、铅锑（含锑6％～8％）铅锡（含锡6％～8％）合金6.4.2镀铬的电极过程∵铬阳极溶解主要为三价铬的离子；阳极电流效率>>阴极，镀液组成不稳定；金属铬硬而脆，不易加工成各种形状。铅－锡阳极6.4.2镀铬的电极过程正常阳极板颜色：暗褐色Pb+2H

6、2O－4e-→PbO2+4H+2Cr3++7H2O－6e-→Cr2O72-+14H+2H2O－4e-→O2↑+4H+不正常阳极板颜色：生产中SA:SK=2：1~3：2。黄色铬酸铅（PbCrO4）6.4.2镀铬的电极过程类型溶液组成及工艺条件普通镀铬液复合镀铬液自动调节镀铬液快速镀铬液稀土镀铬液低浓度中浓度标准高浓度CS型CrO3H2SO4Cr3+H2SiF6SrSO4K2SiF6H3BO3MgONaOHCr2O3CS－1添加剂80~1200.8~1.2<21~1.5150~1801.5~1.81.5~3.62502.52~5300~3503.0~3.53~72501.254~8250~300

7、6~820180~2501.8~2.52.58~104~5120~1500.6~1.0<22阳极材料S阳极：S阴极Pb-SnPb-SbPb-SbPb-SbPb-SbPb-SbPb-SbPb-Sn<5%1:2~34.4.3镀铬液成分及工艺条件1)铬酐浓度的影响一、工艺参数的影响CrO3:250g/LCrO3:150g/LCrO3:350g/LCrO3:150g/LCrO3:250g/LCrO3:350g/L2)