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 一种三价铬电镀工艺的研究 邓艳，卢建树** （浙江工业大学材料化学实验室，杭州，310014） 5 10 15 20 25 30 35 摘要：本文研制了一种三价铬电镀液和镀制工艺。研究了电流效率与镀液温度和 pH 值的关 系，用扫描电子显微镜观察了镀层的显微形貌，并测试了镀层与基体的结合性能。结果表明， 用此电镀液和合适的镀制工艺可以镀得表面白亮、结晶平整、缺陷少的铬镀层。镀层由玉米 粒状的铬颗粒堆积而成，与基体结合力强，能够用作装饰性铬镀层。 关键词：三价铬电镀、硫酸盐体系、镀层显微形貌 中图分类号：TQ153 A Study on a trivalent chromium plating process Deng Yan, Lu Jianshu (Materials Chemistry Laboratory, Zhejiang University of Technology, Hangzhou,310014) Abstract: This paper deals with a trivalent chromium plating solution and plating process. The relationships between the current efficiency and the bath temperature and pH value were studied . The Cr coating morphologies were observed scanning electron microscope. The adhesion property of the coating was tested by scratch method. The results showed that good trivalent chromium plating coatings can be obtained using this plating solution and proper plating process. The coatings consist of tiny Cr grains which is in the form of corn grain. The smooth and meticulous coating has good adhesion with the substrate. It can be used as a decorative coating. Key words: Trivalent chromium plating; Current efficiency; Microscopic morphology 0 引言 铬是略带蓝色的银白色金属，易在空中钝化。铬镀层有很高的硬度和强的耐磨性，同时 还具有较好的耐热性能。镀铬在电镀工业中占有极其重要的地位，并被列为三大镀种之一[1]。 传统的镀铬工艺是六价铬电镀技术，有其优点但也存在不容忽视的缺点。缺点之一是镀液中 的六价铬毒性大，是强致癌物质，会随电镀漂洗液排放到周围环境，造成污染大[2]，并且电 镀逸出的铬酸雾也对操作工人身体健康造成危害。缺点之二是目前六价铬电镀的电流效率较 低，仅为 20-30%左右。Cr3+的毒性是 Cr6+的百分之一[3]。从上世纪七十年代开始，国内外学 者对三价铬电镀进行了大量的研究[4]~[11]，使三价铬电镀技术取得了很大的进展。但是，三 价铬电镀技术还存在镀液分散性和稳定性差、镀液成本高等缺点，影响了其在工业中的应用。 因此，三价铬电镀技术的研究和开发正方兴未艾。国内在三价铬电镀技术上取得较大成果的 有广州二轻所[12] 、武汉大学[13]和哈工大[14] ~[17]等单位。 三价铬电镀体系按镀液主盐分类有两大体系，即氯化物体系和硫酸盐体系。但氯化物体 系一般以 CrCl3 为主盐，电镀时在阳极有氯气析出，对环境和人体有害。硫酸盐体系一般以 硫酸铬为主盐，具有比氯化物体系更环保的优点。所以，本文主要研究硫酸盐体系电镀三价 铬技术。重点研究镀液的配方、工艺参数对铬镀层沉积过程的影响。 40 作者简介：邓艳（1986），女，表面处理 通信联系人：卢建树（1962），男，教授，材料化学. E-mail: jianshul@zjut.edu.cn -1-  1 实验 本研究采用石墨阳极，紫铜片为镀层基体（阴极），电镀流程如下： 紫铜片—打磨—除油—水洗—活化一水洗一三价铬电镀一水洗一干燥 将紫铜片剪裁成 1cm×5cm 大小的铜片，用砂纸打磨，水洗后用酒精除油，水洗，用 45 50 50g/L 的盐酸溶液活化 3min，水洗后三价铬电镀，镀制一定时间后取出试样，水洗后吹干