三价镀铬电镀的特点 三价铬电镀具有白亮的颜色,硬度很高而且机械性能优良,它的分散性能和覆盖能力都远远高于六价铬,同样的电流密度情况下它的沉积速度是六价铬电镀的两倍,电流效率也很高等优点。不过,三价铬电镀最主要的优点是它的毒性只有六价铬的100分之一,而且易于处理,是一种代替广泛使用但严重污染环境的六价铬电镀的{zj1}有前途的电镀工艺之一。如前所述,发达国家已经决定减少六价铬电镀直至xx取消,就是因为有三价铬电镀等环保型的新工艺技术。但是,三价铬电镀也存在着一些问题,主要是由于它的杂质容忍性很低,从而造成它的稳定性不好,甚至不能投入实际生产应用。在阳极产生的六价铬离子会严重影响镀层的质量,以至xx不能镀出合格的产品。 例如锌、铜和镍在三价铬镀槽中累积达到10~100ppm 的浓度,镀层质量就要下降。按照一般的槽液配比不能镀厚铬层等。三价铬电镀的这些问题严重制约着它的推广和应用。但是,最近几年以来,三价铬电镀技术的研究取得了长足的进步,在克服六价铬、杂质污染和实现厚镀层等方面取得了突破性进展,实现了长期稳定的三价铬电镀,已经大规模的投入了生产应用,并取得了良好的经济效益和环境效益。不过,在我国的电镀行业方面,这方面还远远落后于国际发展水平。
3 三价铬槽液中的六价铬离子 在三价铬电镀过程中,由于阳极的氧化作用,将产生六价铬离子。六价铬离子严重影响镀层的质量,升高槽压,以至无法进行电镀。为此,必须设法防止六价铬离子对于三价铬电镀的影响。为了减少阳极反应上产生的六价铬离子对于槽液的污染,人们主要从如下方面进行研究。
3.1 当六价铬离子达到影响镀层质量的时候,采用还原剂将槽液中的六价铬离子还原为三价铬离子。例如采用还原剂重亚硫酸盐,甲醛,乙二醛、亚硫酸钠将六价铬离子还原为三价铬离子。但是不断采用还原剂处理槽液,很难实现连续化生产,无法保证长期稳定的进行生产。
3.2 采用离子交换树脂隔膜,设立阳极区和阴极区,中间采用离子隔膜隔离三价铬离子,使三价铬离子无法通过隔膜进入阳极区,从而不会在阳极上氧化为六价铬离子。阴极区溶液含有三价铬离子,阳极溶液一般主要由酸组成,离子交换树脂隔膜一般采用杜邦公司生产的NAFION117或NAFION324型阳离子交换树脂隔膜。例如日本专利提出采用离子交换隔膜技术,将镀槽分为阳极区和阴极区。三价铬盐的水溶液注入阴极区,不含三价铬的溶液如含有相同阴离子的酸溶液注入阳极区。如果阳极区是硫酸溶液,阳极采用含铅或钛基表面覆盖贵金属或氧化物的阳极。当阳极溶液注入氯化物溶液时,阳极采用石墨或钛基上覆盖贵金属或氧化物的阳极。由于采用了离子交换隔膜,镀槽的结构比较复杂,离子交换树脂隔膜的价格也很贵。