硫酸盐体系三价铬电镀工艺

三价铬酸盐表面处理工艺流程
杂质的影响
铜、镍、铁等金属离子易造成三价铬镀铬工件走位差、低区发黑、镀层不易增厚、镀后易变色等故障。

有机杂质易造成镀层发雾、光亮范围变窄等故障。

六价铬会使镀液性能恶化，以至于不能镀出铬层。

处理措施
尽管三价铬镀液对杂质比较敏感，容忍度较低，日常维护时需经常用活性炭吸附有机杂质和用小电流电解去除金属杂质，维护比较繁琐，但只要以优化的工艺流程作为保障，定期进行电解除杂处理，也很容易做到三价铬工艺正常连续工作。

幸运的是，电镀研究工作者一直没有停止对三价铬工艺的深入研究和探索，一种金属“除杂剂”可以有效去除影响槽液性能的镍离子、铜离子、铁离子等杂质。

用赫尔槽试验调整验证后，加入除杂剂并充分搅拌，再进行过滤，经过电解，即可恢复正常镀液状态。

防止槽液污染的最好方法
严格遵守电镀工艺流程，严格按照作业指导书操作，养成各个工序的容器、量杯专用，防止交叉污染。

养成每天打捞掉入镀槽产品的良好习惯，并以制度约束。

这样才不会因为人为的污染而破坏槽液，否则，处理起来会相当费时费力。

三价铬镀铬工艺该资讯由： Admin 编辑发布时间为：2007-12-29 共被阅读： 2162 次铬具有优良的装饰性和功能性。

然而，六价铬危害巨大。

世界卫生组织、欧洲和美国等越来越密切关注六价铬的危害，不断降低六价铬废水的排放标准。

从1997年起，欧洲和北美规定六价铬在空气中的最大含量为0.001mg/m3,电镀废水中六价铬每月日平均含量小于1.71mg/L。

各国研究者也纷纷指出，研究和发展代六价铬电镀的工艺或镀层热在必行。

三价铬电镀作为最重要、最直接有效的代六价铬电镀工艺，无论从工艺性能或环境保护上都比六价铬电镀具有无可比拟的优越性，研究其从装饰性和功能性上取肛六价铬电镀已是刻不容缓。

尽管对三价铬研究从没停止过，但直到七十年代才取得突破性进展，成功推出三价铬电镀的产品和工艺。

真正意义上获得生产应用的是1974年Albright&Wilson公司推出的Alecra-3工艺和稍后改进型的Alecra-3000工艺。

该工艺以甲酸盐作络合剂，配合其它成份，如主铬盐、导电盐、润湿剂等，在适当的工艺条件下可以获得3µm以下的三价铬镀层，镀层耐蚀性、硬度不差于六铬镀层。

七十年代OMI公司对甲酸盐体系三价铬镀铬时如何增加走位能力、消除金属杂质离子的干扰，如何抑制镀液中的六价铬的生成申请了一系列的专利。

与此同时，该公司还提出使用铁氧体阳极与石墨阳极配合可抑制Cr3+在阳极氧化成Cr6+。

而此前的研究者均采用石墨作阳极，Cr3+在阳极氧化成Cr6+难以避免，从而限制三价铬镀液长期稳定的使用。

IBM公司则选择了不同的体系进行三价铬电镀的研究。

该公司以高氯酸盐作主盐，硫氰酸盐作络合剂开始研究，之后又对以硫酸铬或氯化铬作主盐，硫氰酸盐为主络合剂，氨基酸为辅络合剂，主盐浓度甚至可低达0.03mol/L的三价铬电镀体系进行了研究。

同时，该公司还推出了全硫酸盐体系的双槽电镀工艺，利用离子渗透性薄膜分开电解液为阴极室和阳极室，阳极液为三价铬镀液，阳极液为硫酸或硫酸盐。

全硫酸盐体系三价铬电镀液配方介绍现代电镀网6月16日讯：（每日电镀行业最新资讯推送请关注微信公众号：现代电镀网）●特性(1)本品电镀过程中阳极仅析出氧气，清洁无污染。

(2)该电镀液的光亮区电流密度范围宽，pH值能长期保持稳定，工艺操作简单，镀液稳定性好，寿命长。

(3)该电镀液原料来源丰富，成本较低，具有优异的性价比。

●用途与用法：本品主要应用于镀铬本品电镀液的工艺参数如下：工作温度25～40℃，电流密度2～15A/dm2，镀液pH值为2.0～3.5，电镀时间2～30min，阳极为钛基二氧化铱电极。

●制作方法(1)将硫酸铬溶于蒸馏水或纯净水中。

(2)将硼酸溶于60～70℃，搅拌至溶解，由于硼酸在水中的溶解度较低，所以需要将硼酸溶液加热至60～70℃使其溶解。

(3)将硼酸溶液和硫酸铬溶液混合，搅拌。

(4)加入络合剂，在50～70℃条件下搅拌0.5～2h，使其络合完全。

(5)加入硫酸钠、硫酸铝、稳定剂及十二烷基硫酸钠，边加边搅拌，直至溶解，并在50～70℃搅拌2～4h。

(6)当所有组分都加入后，调整镀液的pH值为2～3.5，控温50～70℃充分搅拌2～4h，然后静置12h以使三价铬离子络合完全，提高镀液的稳定性。

◆注意事项本品各组分物质的量(mol)配比范围为：硫酸铬0.05～0.25，硫酸钠0.4～0.8，硼酸0.7～1.2，硫酸铝0.075～0.18，十二烷基硫酸钠0.0001～0.004，络合剂0.2～1。

稳定剂0.04～0.5，水加至1L。

本品配方组分中硫酸铬为镀液提供铬离子，硫酸钠为导电盐，用来增加镀液电导，提高镀液分散能力并减少电耗;.硼酸为镀液缓冲剂，用来维持镀液的pH值在工艺范围内;硫酸铝一方面作为导电盐增加镀液电导，另一方面它在pH值4～5之间具有很好的缓冲能力，可有效防止三价铬氢氧化物的生成和沉积;十二烷基硫酸钠作为润湿剂，用来降低镀液的表面张力，减少镀层针孔;络合剂与三价铬离子络合，将惰性的三价铬水合物转化为电活性高的易沉积络离子，以提高镀液的沉积速率和电流效率，改善镀层质量;稳定剂用来防止三价铬离子被氧化为六价铬离子，同时将镀液中已存在的六价铬离子还原为三价铬离子，以提高镀液的稳定性和使用寿命。

环保三价白铬系列电镀工艺环保三价白铬系列电镀工艺简介三价白铬电镀工艺，所沉积的镀层同样是纯金属铬，故仍具金属铬的特性，如硬度高、耐磨性及耐蚀性俱佳等，其镀液以三价铬化合物提供金属铬的来源，并以低金属铬含量操作，是新型环保产品，不含六价铬，废水处理简单。

电镀时断电不会有不良后果，沉积速度较六价铬快。

1、镀液组成及操作条件: 操作条件最佳值控制范围开缸盐320 克/升290-310 克/升铬盐130 克/ 升120-150 克/ 升稳定剂110 毫升/升100-130 毫升/升湿润剂 4 毫升/升2-4 毫升/升络合剂 3 毫升/升2-4 毫升/升金属铬（分析值） 22 克/公升20-24 克/升PH 2.8 2.6-3.0温度32? 30-38?比重26 25-292 2 阴极电流密度15A/dm10-30A/dm 阳极材料专用阳极过滤连续过滤搅拌中等程度机械或空气搅拌加热钛、铁佛龙阳极面积比阴极面积 1.5-2 比 1 沉积速度0.16-0.3um/ 分钟霍氏槽打片条件: 8A 、1分钟、32?搅拌2、设备要求:A) 镀槽:PVC、ABS、聚乙烯衬槽B) 阳极: 采用专用阳极及钛钩C) 温度控制: 采用钛加热管及钛冷却管装置D) 整流器:9,15, ，提供直流电，为使镀液稳定建议配置安培小时积累计3、原料的功能及控制:A) 开缸盐: 用于提高镀液的比重，最佳值为26，每提高一个单位需加22克/ 升开缸盐，浓度过高会引起镀液结晶，使阳极钝化及打气管出现堵塞，浓度太低时，会影响镀液导电性能。

B) 铬盐:补充镀液所消耗的铬离子，补充量为400-500 克/1000 安培小时。

由于铬盐的溶解度较低，加入时须缓慢地逐少量加入，加入,克,升的铬盐，可提高0.15 克/ 升的铬含量。

C) 稳定剂: 与三价铬形成稳定的化合物，可去除镀层上的黑纹使镀层光亮、提高镀液的深度能力，浓度过高会影响走位，过低出现黑色条纹镀层，消耗量为1500-2000 毫升/1000 安培小时。

硫酸盐体系三价铬电镀黑铬的工艺丁运虎，毛祖国，肖伟平，马爱华，付念（武汉材料保护研究所，湖北武汉430030）［摘要］为了寻找更环保、更稳定的三价铬电镀黑铬工艺，采用Hull Cell 和小槽试验优选了硫酸盐体系三价黑铬电镀液中发黑剂、辅助发黑剂的种类及用量，并对镀液和镀层性能进行了测试。

结果表明：最优三价铬电镀黑铬工艺为35g /L 碱式硫酸铬，30mL /L 配位剂，150g /L 硫酸钠，80g /L 硫酸钾，70g /L 硼酸，3mL /L BNW -1润湿剂，2 4g /L 半胱氨酸，1 2g /L 硫氰酸钾，pH 值3．4 3．8，温度50 60ħ，阴极电流密度5 10A /dm 2；以该工艺进行三价铬电镀黑铬，镀液稳定性好、分散能力强，电流密度范围宽，可达2．5 15．0A /dm 2；该工艺制备的黑铬镀层主要成分为Cr ，S 以及少量有机物；镀层黑度好，耐蚀性好，与基体结合良好。

［关键词］三价铬电镀黑铬；硫酸盐体系；Hull Cell ；小槽；发黑剂；辅助发黑剂；镀液性能；镀层性能［中图分类号］TQ153．1+1［文献标识码］B ［文章编号］1001－1560（2013）05－0033－03［收稿日期］2012－12－19［基金项目］机电产品绿色制造基础标准与应用（国家863计划）（SS2012AA040102）资助［通信作者］丁运虎（1981－），主要从事环保电镀的研究及推广，电话：134****1485，E -mail ：dtiger1386@yahoo．com．cn0前言电镀黑铬具有良好的耐蚀性、耐磨性和诱人的外观，被广泛应用于光学仪器、仪表、太阳能及电子产品的塑胶外壳等方面。

传统的黑铬电镀液以铬酐为主要成分，其毒性大、污染严重，受到严格限用。

当前，国内外对三价铬镀液做了大量的研究［1 7］，以三价铬镀液替代六价铬镀液在装饰性镀铬方面已经得到逐步推广应用，但对三价铬电镀黑铬的研究较少，且主要为氯化物体系［8 10］，存在着抗杂质能力差、阳极不时有氯气产生、镀液维护要求高等问题。

电镀三价铬工艺流程英文回答：The process of trivalent chromium plating involves several steps to achieve a high-quality and durable finish. Here is a detailed explanation of the process:1. Surface Preparation: The first step is to prepare the surface of the substrate that will be plated with trivalent chromium. This involves cleaning the surface thoroughly to remove any dirt, grease, or oxide layers. The surface may be cleaned using a degreaser, alkaline cleaner, or acid cleaner, depending on the type of substrate and the level of contamination.2. Activation: After cleaning, the surface needs to be activated to promote adhesion of the trivalent chromium layer. This is usually done by immersing the substrate in an acidic solution, such as a sulfuric acid or hydrochloric acid bath. The acid helps remove any remaining oxide layersand creates a roughened surface for better adhesion.3. Trivalent Chromium Plating: Once the surface is properly prepared and activated, it is ready for trivalent chromium plating. The plating bath contains trivalent chromium ions, along with other additives and chemicals to control the plating process. The substrate is immersed in the bath and connected to the cathode of a power supply, while a chromium anode is also placed in the bath. When an electric current is applied, trivalent chromium ions are reduced at the cathode and deposit onto the substrate, forming a thin layer of trivalent chromium.4. Post-Treatment: After the trivalent chromium plating is complete, the plated substrate may undergo post-treatment processes to further enhance its properties. This may include rinsing the substrate to remove any residual chemicals, drying, and applying a protective coating, such as a clear lacquer or a passivation layer, to improve corrosion resistance.5. Quality Control: Throughout the plating process, itis important to monitor and control various parameters,such as bath temperature, current density, and plating time, to ensure consistent and high-quality results. Regular testing and analysis of the plating bath, including the concentration of trivalent chromium ions and other additives, is also necessary to maintain the desiredplating performance.Trivalent chromium plating is widely used in various industries, including automotive, aerospace, and electronics, due to its excellent corrosion resistance, aesthetic appeal, and environmental friendliness. It provides a viable alternative to hexavalent chromium plating, which is known to be hazardous to human health and the environment.中文回答：三价铬电镀工艺涉及多个步骤，以实现高质量和耐用的表面处理。

一种硫酸盐三价铬电镀黑铬工艺的应用郭崇武;赖奂汶【摘要】介绍了一种硫酸盐三价铬电镀黑铬工艺.镀铬沉积速度达到0.055μm/min,镀层厚度可达到0.2μm.镀层光滑,枪黑色,中性盐雾试验48h不变色,恒定湿热试验、冷热冲击试验、人造汗液测试和抗化学污染测试均合格.生产实践表明,镀液性能稳定,操作简单,便于维护,用户满意度较高.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2013(035)005【总页数】3页(P9-11)【关键词】三价铬电镀黑铬;硫酸盐;沉积速度;镀液稳定性;应用【作者】郭崇武;赖奂汶【作者单位】广州超邦化工有限公司,广东广州510460;广州超邦化工有限公司,广东广州510460【正文语种】中文【中图分类】TQ153.11引言三价铬黑铬镀层从浅黑色到深黑色，从偏黄黑色到偏蓝黑色，镀层色泽丰富多彩，目前已大量应用于各种仪表部件、电子产品、光学仪器和太阳能集热器等制造行业。

与传统的锡-钴合金、锡-镍合金以及锡-钴-镍合金枪色镀层相比，其耐磨性和耐腐蚀性具有明显的优势，因此，三价铬电镀黑铬具有巨大的市场发展潜力。

欧美等国家从20世纪70年代开始研发和使用三价铬黑铬电镀技术［1］，我国从20世纪80年代中后期开始研究跟进这项技术［2-3］，进入21世纪国内引进了这项技术，2008年出现了较旺盛的市场需求，并且一直在以较快的速度增长。

三价铬电镀黑铬包括硫酸盐和氯化物两个体系，氯化物体系开缸成本低，目前市场用量较大，硫酸盐体系三价铬镀层耐腐蚀性好，用于高端产品的装饰性电镀［4］。

某公司的硫酸盐三价铬电镀黑铬是早期开发的知名品牌产品，目前在国内占有较大的市场份额。

生产实践表明，该工艺镀铬沉积速度还不理想，提高三价铬电镀黑铬沉积速度已经成为业内的热门研究课题之一。

为此，超邦公司开发了Trich-7721硫酸盐三价铬电镀黑铬工艺，并将产品推向了国内市场。

1 三价铬电镀黑铬工艺1.1 工艺参数和操作条件Trich-7721三价铬电镀黑铬溶液组成及操作条件为:Trich-7721S起始剂 10mL/LTrich-7721CS导电盐 300g/LTrich-7721B补给剂 280mL/LTrich-7721C稳定剂 3～4mL/LTrich-7721D发黑剂 3～4mL/LTrich-7721WA润湿剂 1mL/LpH 3.2 ～3.6ρ(镀液) 1.18 ～1.26g/cm3θ 48～55℃Jκ 6～14A/dm2t 2～5minSA∶Sκ 1∶1阳极材料专用钛基涂膜阳极(DSA)搅拌方式阴极移动或轻微空气搅拌1.2 镀液的配制注入规定体积3/5的纯水于镀槽中，加热至55℃。

三价铬电镀讲议一三价铬电镀得以发展的原因:铬具有优良的装饰性和功能性,但六价铬危害巨大,因此RoHs及WEEE是禁止使用六价铬的,但是金属铬和三价铬是可使用的.另外世界卫生组织,欧洲,美国等越来越关注六价铬的危害,不断降低六价铬废水的排放标准.从1997年起,欧洲和北美规定:六价铬在空气中的最大含量为:0.001mg/l,电镀废水中每月日平均含量小于1.71mg/l. RoHs关于电子产品和电器产品有害物质禁令于2006年7月1日实施.这个禁令要求:所有输往欧洲的电子电器产品不可含有镉,铅,汞,六价铬,PBB及PBDE.含以上有害物质的产品,则不可输往欧盟成员国及禁止在市场上出售,违者要负上法律责任. RoHs标准的有害物质含量范围如下:禁止物质铅镉汞六价铬多溴联苯多溴联苯醚Lead Cadium Mercury HexavalentChromium PBB PBDE规定浓度 1000 100 1000 1000 1000 1000(ppm)以上是三价铬电镀得以发展的外部环境,下面谈谈三价铬发展的内在原因: 其实最早开发电镀铬时,就是以三价铬作原料来电镀铬的,后来为什么又是用六价铬来电镀铬呢?有以下原因:3+1> 铬是一种多价态金属,而三价铬镀液中的Cr是中间态,较不稳定.02+3+6+2> 电镀过程式中,阴极可能还原成Cr, Cr,但阳极易使Cr氧气成Cr,难以控制.3> 三价铬电镀同样不可用铬作阳极,其理由同六价铬电镀.而使用不溶性阳6+极时,阳极附近会生成Cr,其对三价铬电镀极其有害.4> 三价铬电镀难得到较厚的镀层,因电镀时,阴极表面PH值升高,会形成Cr(OH)沉淀,阻碍铬的沉积. 3所以要发展三价铬电镀,必须要解决以下问题:1> 抑制电镀生产时六价铬的产生.2> 选用合适的阳极.3> 怎样维持三价铬镀液的稳定性?4> 怎样提高三价铬镀层的质量?经过许多电镀研发者多年的努力,这些问题基本解决,但镀层质量:如致密性,硬度,等到方面还是没达到六价铬水平,也是目前许多功能要求较严的产品,如汽车配件,卫浴产品仍使用六价铬电镀的原因.1> 抑制电镀生产时六价铬的产生及选用合适的阳极.目前有以下方法:3+ <1> 采用离子树脂膜设立阳极区和阴极区:这种半透膜可阻止Cr进入6+阳极区,避免Cr产生.但此法造价高,且操作麻烦.所以推广较困难,目前几乎没人使用.<2> 使用催化阳极:如麦德美的钛铱合金阳极.可阻止六价铬产生.另其阳3+极表面还涂有一层膜,也可阻止Cr进入阳极金属表面.但其造价较高.<3> 采用高纯度紧密石墨作阳极,在三价镀液中加入抑制剂或还原剂,例6+于溴化铵等,抑制溶液中Cr产生.反应式如下:-+3+2- CrO+6Br+14H?2Cr+3Br+7HO 2273Br+2NHBr?N?8HBr 242--虽然Br对镀层外观没有直接影响,但仍是主要成份, Br主要是能够6+抑抑制Cr产生.同时也能够抑制氯的产生.2> 怎样维持镀液的稳定性及增加三价铬镀层质量:三价铬电镀液是一种络合剂型电镀液,镀液中的三价铬离子与络合剂产生配位离子比较稳定,难以在阴极析出,致使电镀生产时阴极表面有大量氢气析出,结果造成阴极表面附近镀液的PH迅速升高,甚至超过8.在此条件下,在阴极表面三价铬离子形成新的多聚配合物或生成胶体物质,使镀层结晶不致密,疏松,甚至脱落无法增厚.经过许多科研工作者多年的研究现得以解决,有以下两个途径:<1> 选用合适的络合剂(如EDTA,尿素,主要是有机胺之类).<2> 加入良好的缓冲剂(主要是硼酸).三价铬镀层比六价铬镀层颜色要暗,呈不锈钢色.但近年来科研工作者通过改良工艺,加入光亮剂,三价铬镀层已很接近六价铬镀层颜色. 二三价铬电镀的主要优点:1> 毒性低:据报道:三价铬电镀的毒性只有六价铬电镀的1%.除使用的原料毒性低外,三价铬电镀还不会有铬酸雾产生.2> 废水处理较容易:一般六价铬废水通过加入还原剂(亚硫酸氢钠,硫酸亚铁)等,将六价铬还原成微毒的三价铬,然后调节废水的PH值,生成氢氧化铬沉淀分离出去.三价铬废水直接调PH值沉淀即可,其处理费用只有六价铬的20%左右.3> 相对于六价铬镀液,三价铬镀液有较好的分散力和覆盖能力,可以电镀形状较复杂的工件.24> 三价铬电镀可使用的电流密度范围很宽(1-100A/dm),在高电流密度下不会烧铬.5> 温度因各体系不同而不同.6> 可二次电镀,电镀过程停电不会影响电镀层质量,也不会影响镀层间的结合力.7> 三价铬镀层是一种微孔铬镀层,但其孔是没有穿底的.8> 三价铬镀液的氧化性和腐蚀性没六价铬镀液强,因此可在铜,铜合金,锌合金上直接电镀.9> 三价铬电镀的沉积机理较间单,与一般的络合电镀一样.2 阴极电流密度(A/dm)六价铬镀液阴极极化曲线三价铬镀液阴极极化曲线阴极电位V三三价铬电镀的缺点:1> 三价铬电镀对杂质特别敏感,这是它的一大缺点.尤其是对6+3+2+2+2+Cr,Fe,Cu,Ni,Zn等离子及有机杂质(如铜,镍光剂及其分解物).我6+2+2+司是只有塑胶电镀,因此平时这些杂质主要是: Cr,Cu,Ni等离子及有机杂质(如铜,镍光剂及其分解物).当铜,锌,镍在三价铬镀液中累积达到20mg/l时,镀层质量开始下降,镀层不能任意增厚,当厚度超过0.5um 时,镀层会发朦,发白.三价铬镀液对杂质容忍限量如下表:金属杂质最高容忍限量六价铬 100 PPM镍 200 PPM铁 50-100 PPM锌 20 PPM铜 10 PPM生产过程中如何减少杂质的带入:<1> 生产过程中,工件电镀三价铬前没清洗干净,一般要求:电镀镍后与电镀三价铬之间至少要有5道水洗+1道酸活化+1道水洗.并且水洗缸中要有打气和喷淋,以便清洗工件肓孔,装配孔中殘留的镀液.<2> 电镀生产之前要严格检查挂具是否有破损.避免带入杂质.<3> 生产环境要通风良好,另三价铬镀槽要远离粗化,六价铬镀槽及钝6+化槽等,避免带入Cr.<4> 生产时要避免不需电镀位沉上化学镍现象(如绝缘位),因三价铬镀液是酸性,会将不导电的镀层溶解.形成杂质.<5> 挂具的设计要合理,要确保工件固定牢固,导电良好.避免工件溶解. 另若操作不当,致使工件掉缸要及时打捞.2> 生产时需开启打气,并最好有阴极摇摆.会增加生产成本和设备投资.3> 镀液开缸,运作成本,阳极远远高于六价铬电镀.<1> 开缸:(按缸体积2800升计)A 上马公司盐酸型三价白铬:a 镀液费用:工作液单价30.7元*缸的体积2800升=85960元.b 阳极费用:64块*1200元/块=76800元.(碳阳极,易老化,需更换.)合计:162760元.B 麦德美公司硫酸型三价白铬:a 镀液费用:242928元—优惠60000元=182928元.b 阳极费用:20块*10300元/块=206000. (钛铱合金包胶阳极,不易老化.)合计:388928元.C 六价铬:a 镀液费用:0.29kg/l*2800l*34.5元/kg=28014元.b 阳极费用也低得多.<2> 运作成本(1000A*hr添加量):A上马公司盐酸型三价白铬:开缸盐: 51元/kg*2.5kg=127.5元铬盐: 51元/kg*1kg=51元稳定剂: 48元/升*2.2升=105.6元湿润剂:38元/升*0.2升=7.6元络合剂: 38元/升*0.04升=1.52元合计:293.22元.其它:调片还要添加较多稳定剂,铬合剂和湿润剂.每天的运作成本(按3000A电流,每天生产23小时计)=3000*23*293 =20217元B 麦德美公司硫酸型三价白铬:Part I: 0.7升*180元/升=126元Part II: 0.7升*110元/升=77元湿润剂:0.03升*110元/升=3.3元合计:206.3元.其它:导电盐分析加料.每天的运作成本(按3000A电流,每天生产23小时计)=3000*23*206=14214元C 六价铬:每天差不多只加50kg铬酐每天的运作茧成本=50*34.5=1725元. 4> 镀液的维护管理:较六价铬困难,要安培小时加料,加料频繁,困难.5> 镀层的硬度,致密性,耐酸性,耐盐雾性,耐磨性都不如六价铬层.6> 三价铬产品较六价铬易发霉.三价铬产品发霉是困扰电镀产家的一个大难题,现还没有一个较好的解决办法.7> 三价白铬镀液的阳极电流密度有严格的要求,每个公司的要求可能不2一样,一般要求不能超过8A/dm.这是因为:随着阳极电流密度的升高,镀液中的抑制剂也好,贵金属钛铱阳极包裹膜也好,都无法阻止阳极附3+6+近发生如下电化学反应:Cr--3e?Cr.6+6+ 也就是说:阳极会达到Cr的析出电位.随着镀液中Cr的累积,三价铬镀液将很快无法使用.四三价铬电镀液中除杂的方法:既然三价铬镀液中杂质的产生无法避免,那么我们必须有行之有效的方法把它除掉,避免杂质积累:下面介绍常用的三种方法:1> 低电流电解法:这是电镀生产很常用,很传统的一种除杂方法,其原理是: 利用铜,锌,镍的电位较正,通电时更易析出的原理:一般使用的阴极电2密在2-4A/dm左右.阴极采用瓦愣型不锈钢网.有效面积越大越好.操作时最好2小时以内更换一次.优点是操作方便,简单.缺点是:除杂效率低, 镀液损耗大.能耗高.2> 采用除杂水除杂:(是由专用的螯合剂和络合剂组成)除杂水中的螯合剂和络合剂会对金属杂质进行封闭,并通过电镀共沉积出来.但这是镀层质量变差,颜色变暗.有一部份也可过滤除去.这种除杂方法比较经济实惠,效率也高,但除杂时段产品质量会有一定影响. 3> 离子交换法(特定型号的专用螯合树脂):这种螯合树脂对金属杂质具有很强的亲和能力,对三价铬离子的亲和能力很低.当镀液通过树脂时10-90%的金属杂质被吸附.当树脂吸附饱和后,活化再生即可.其优点是:高效,无污染,操作方便,适合连续生产;缺点是:一次性投次大.2800升的三价白铬槽,除杂需投资近30000元.以上是金属杂质的除去方法,有机杂质采用活性C吸附的方法. 五三价铬镀液的组成:三价铬镀液组成中包括:1> 主盐:三价铬的硫酸盐或盐酸盐.2> 络合剂:主要有:有机羧酸(C小于10个)及其盐类,有机胺其盐类类,硫氰酸盐等.3> 导电盐:导电盐是由碱金属和盐酸及硫酸之类的强碱盐构成,常用的有+++Na,K,NH的氯化物和硫酸盐. 46+4> 抑制剂:其作用是抑制镀液中Cr的产生.如NHBr等. 45> 缓冲剂:为保持镀液PH的稳定,硼酸是优良的PH缓冲剂.6> 光亮剂:可提高镀层的光亮性.如丙三醇等.7> 表面活性剂:可降低镀液的表面张力,更好地润湿工件表面,避免针孔的产生,促使镀层光泽均匀一致.8> 少量的催化剂:有采用铁的,也有硫化物的.其作用是降低三价铬电解成六价铬的电极电位,加快其沉积速度.三价铬镀液根据其铬盐的不同可分为:盐酸体系三价白铬,硫酸体系三价白铬,混合型三价白铬.各种体系的三价白铬根椐其发展过程(如选用改良的络合剂,催化剂),又分一代,二代,甚至三代.根椐其镀层颜色又分为:三价白铬和黑铬:以下将分开讲解: 盐酸体系三价白铬,硫酸体系三价白铬,混合型三价白铬,三价黑铬.上马三价白铬电镀工艺本产品是新型环保产品,不含六价铬,废水处理简单,色泽均匀,美观,具有良好的覆盖能力和均镀能力,适合各类塑胶,五金,装饰物品等的电镀,是盐酸型三价白铬.1.镀液组成及操作条件:原料及操作条件范围最佳TVC-BC开缸剂 400-450g/L 425g/L TVC-CAT稳定剂(就是络合剂) 55-75ml/L 65ml/L TVC-MS湿润剂 2-5ml/L 3ml/L TVC-EXT络合剂(铁催化剂) 1-2ml/L 1ml/L 三价铬 20-24g/L 22g/L PH 2.5-3.0 2.8温度 28-35? 32?0比重(Be) 24-26 25 阴极电流密度 8-16A/dm? 12A/dm?阳极电流密度 3.5-5.5A/dm? 4.5A/dm?阳极材料 TVC三价铬专用阳极(C阳极)过滤连续过滤搅拌中等程度机械式或空气搅拌加热采用纯钛加热管冷却采用纯钛冷却2.设备要求:a) 镀槽:PVC、PP、ABS、聚乙烯衬槽.b) 阳极:采用TVC专用阳极及钛钩.c) 温度控制:采用钛加热管及钛冷却管装置.d) 整流器:要求配置安培小时积累计.(波纹系数小于10)e) 阴、阳极导电排使用钛包铜材料.3.原料的功能及控制:a) TVC-BC开缸剂:用于开缸和槽液补充,提供铬离子和导电盐,可以通过对镀液的比重来控制TVC-BC开缸剂含量,镀液比重最佳值是25,每提高1个单位需加22g/L TVC-BC开缸剂,浓度过高会引起镀液结晶,浓度太低会影响镀液导电性能.b) TVC-CC铬盐:用于补充镀液中电镀所消耗的铬离子,补充量为400-600g/1000安培小时,或根据分析补充.c) TVC-CAT稳定剂:作用是与三价铬形成稳定的化合物,浓度过高会影响走位,浓度过低易出现黑色条纹镀层,消耗量2000-2500ml/1000安培小时. d) TVC-MS湿润剂:是一种防雾剂,能提高走位,浓度过少会出现黑色镀层, 过量一般无影响,消耗量60-100ml/1000安培小时.e) TVC-EXT络合剂:可增大电流密度范围,开缸时添加通常不需补加,视情况适量添加,过多会增加镀层黑度.f) PH值:最佳PH值为2.7-2.9,可用浓盐酸或浓氨水调整PH值,每加入2ml/L浓盐酸镀液PH值降低0.1,每加入2ml/L浓氨水镀液PH值提高0.1, 加入盐酸或氨水之后需搅拌2-4小时才可用PH机测试镀液PH值,PH过高三价铬会沉淀,因此要准确计算加入量.g) 温度:镀液温度太低有沉淀析出,温度太高严重影响镀层的覆盖能力. h) 在实际生产过程中,请填写好记录表,按记录表计算平衡添加各种添加剂, 以便能长期获得良好正常的电镀效果4.金属杂质控制及影响,最好配备树脂处理装置吸咐金属杂质: a) 铜离子<10PPM,镀液受铜污染时,高电流区黑暗,过多时整个电流区暗. b) 锌离子<20PPM,镀液受锌污染时,中位电流会出现白色污渍. c) 镍离子<100PPM,镀液受镍污染时,中低电流区会有棕黑色镀层. d) 铅离子<10PPM,镀液受铅离子污染时,低电流会出现白斑. e) 当镀液受金属污染时,可用2-4A/dm?电流扯片,直至杂质去除为止,阴极用镀镍不锈钢板.5.电镀故障及处理:原因故障处理1.PH值高镀层有黑色条纹 1.调整PH值C-MS湿润剂少 2.添加TVC-MS湿润剂C-CAT稳定剂少 3.添加TVC-CAT稳定剂4.铬离子少 4.分析添加TVC-CC铬盐1.金属铅污染镀层有白色斑点 1.扯片处理2.前处理不良 2.加强处理1.镍层钝化结合能力差 1.加强活化2.铅杂质污染 2.扯片处理1.PH低走位差 1.调整PH值2.比重低 2.补充TVC-BC开缸剂3.锌、铅杂质过多 3.扯片处理4.打气过快 4.减小打气速度慢 1.PH高 1.调整PH2.搅拌慢 2.提高搅拌速度C-CAT稳定剂少 3.添加TVC-CAT稳定剂缸边有结晶 1.温度过低 1.调整温度2.比重过高 2.调整比重黑色镀层 1.温度高 1.调整温度2.PH值高 2.调整 PH值3.金属杂质污染 3.扯片处理TVC-三价铬候氏槽试片现象及解决一.黑色条纹现象:低位有“S”形黑色条纹,是TVC-CAT稳定剂少的现象,补加TVC-CAT稳定剂即可.二.镀层分层,即与后面颜色不统一现象:1.镀层分层色泽变蓝朦.主要分为.a.金属污染.特别是铜.C-EXT络合剂不够.C-CC铬盐不够.2 解决方法: a. 用2-4A/dm小电流电解扯片,时间视情况而决定b. 补充TVC-EXT络合剂,用量看候氏槽试片决定.c. 补充TVC-CC铬盐,用量以候氏槽试片决定.2.镀层分层色泽偏黄.主要为金属镍杂质污染.解决方法.补TVC-02添加剂20.5-1ml/L或用2-4A/dm电解2-4小时. 三.镀层低位收尾不清晰现象:镀层低位收尾不清晰,主要分为:a.有机物,镍光剂污染.C-CAT稳定剂偏少.c.PH值偏高.解决方法: a.加3-5g/L碳粉,进行碳处理.b.补加TVC-CAT稳定剂.c.调PH值到标准范围.四.中电位不上镀层只有少许镀层，呈棕黄色泽. 现象:镀层中电位没有镀层或只有少许镀层.主要分为: C-BC开缸盐不够..C-MS湿润剂不够.c.有金属杂质和有机杂质污染.(主要是镍杂质)d.PH值过高.C-CAT稳定剂少.解决方法:a.补充TVC-BC开缸盐.b.补充TVC-MS湿润剂.c.进行小电流电解处理或加TVC-02添加剂0.5-1ml/L,如果是有机物污染,则进行碳处理.d.调PH值至范围内.e.补充TVC-CAT稳定剂.五.整片色泽偏黑. 现象:镀层色泽偏黑,主要分为:C-EXT络合剂过量. C-02添加剂过量.解决方法:电解处理,消耗TVC-EXT络合剂或稀释镀液. 六.镀层覆盖度差,即走位差. 现象:镀层走位能力差,主要分为: a.PH值偏低.b.锌,铅杂质过多.c.打气过快.d.比重偏低.e.硼酸过高.C-CAT稳定剂过量.g.温度偏高.解决方法: a.调整PH值.b.小电流电解扯片处理或加TVC-02添加剂0.5-1ml/L.c.减少打气.d.补充TVC-BC开缸盐.e.分析并调整.f.扯片处理.g.降低温度.麦德美硫酸体系三价白铬III 1.组份和操作条件:KAH 操作条件配槽浓度耗用量组份300g/L TriMacIII导电盐分析 TriMacIII Part 1 18% 700ml TriMacIII Part 2 700ml TriMacIII Part 30.1% TriMacIII 促進劑1.0% TriMacIII起始剂0.3% 30 ml TriMacIII湿润剂0.1% TriMacIII除杂剂2.设备要求:a> 镀槽:PVC,PP衬槽.b> 阳极:采用钛铱专用双面阳.c> 温度控制:采用钛,钛合金,铁氟笼加热管.(无需冷水系统)d> 整流器:要求配置安培小时积累计.e> 阴、阳极导电排使用钛包铜材料,阴阳极面积比1:2.f> 使用连续过滤.(装棉芯和C芯)g> 双排空气搅拌.3.组份的功能及控制及镀液维护:TriMacIII,Part 1和Part 2的濃度應使用安培自動添加裝置來維持.鉻和導電鹽的濃度應定時分析和調整.槽液應通過分析,保持在以下的參數範圍內:TriMacIII Part1 Part 1是用來維持槽液中鉻的濃度,添加量可依電鍍時間和帶出量來調整.千安培小时添离加700ml.添加12.25ml/L的Part 1將使鉻濃度升高到1.0g/L,增加鉻濃度將會提高電鍍速率. TriMacIII Part 2 千安培小时添离加700ml.Part2 係用於維持鍍層的顏色和電鍍效率. (含光亮剂,催化剂)Part 2的添加量过高,則電鍍速度越快,然而過多的Part 2會導致高電流區鍍層發霧. TriMacIII Part 3 TriMacIII Part 3 是三價鉻鹽的絡合劑.它存在於TriMacIII Part 1 中,而且在大多情況下是不要求直接使用的.4 mL/l 之TriMacIII Part 3 含有 1 g/l 之絡合劑.絡合劑與鉻之最佳的比例爲1.3:1.如果需要添加Part3來保持絡合劑與鉻的比例,應以每次1ml/l的添加量來補充,過多的添加可能導致電鍍效率降低. TriMacIII 起始劑 TriMacIII 起始劑:可交由麥德美技服人員進行分(也叫光亮剂,在Part 2析.在開槽時需要10ml/L之起始劑以保持最佳的槽中含有,双氧水可除去) 液性能.然而在操作時,TriMacIII 起始劑只需保持在5ml/L.建浴之後,操作濃度高,並無助益. TriMacIII 導電鹽 TriMacIII 導電鹽,只有帶出消耗,依分析補充. TriMacIII促進劑:(主要在經一段時間停産之後,需要添加1 mL/l 之是催化剂)是不饱和物,可TriMacIII,並以每次0.25ml/L方式逐次添加,用以被双氧水除掉,可增加沉保持最佳槽液特性.积速度,副作用走位差,在注意:過多的添加此種添加劑會導致鍍層發霧.Part2中含有.如果槽液表面張力高於40mN/m.可添加0.5到1.0ml/L,TriMacIII 濕潤劑使表面張力恢復正常.少时中低区有黑条纹. (影响镀层色泽均一性)pH值TriMacIII 槽液的pH值應該維持在3.2到3.8之間.在一般的生產操作過程中,槽液的pH會有下降的趨勢.可在強烈攪拌下,緩慢加入10%的氫氧化鈉到工作槽體中來調整pH.如果出現pH值上升到3.8以上的不正常情況,可用10%的硫酸進行調整.任何調整pH的動作都應該在強烈攪拌槽液時緩慢加入. 如果pH值高於3.8,將會使電鍍效率降低.溫度溫度應該保持在50-60?之間,溫度增高,會增進電鍍效率.電流密度增加陰極電流密度將提高電鍍速率.限制因素是:不要超過建議使用的陽極電2流密度(5A/dm),否則會造成高電流區燒灼的情況.镀液维护在長時間的停產之前,建議使用稀釋的硫酸將TriMacIII 槽液的pH值降至2.0.在重新生產之前,槽液應加溫至工作溫度至少24小時,這樣能確保任何沈澱出來的固體都被重新溶解.接著用25%的稀氫氧化鈉溶液來恢復pH至其額定值. 同時建議在重新起鍍前,用正常操作時的電流密度將TriMacIII 進行短時間電解並添加不高於1ml/L的TriMacIII 催化劑(促进剂),使槽液恢復其最佳狀態.4. 除雜金屬雜質帶入TriMacIII槽液中的金屬雜質可能爲鎳和銅.這些金屬可通過以下的一種(或多種)方法被清除:沈澱此方法爲添加TriMacIII除雜劑XD7247,它可沈澱金屬雜質,並通過過濾清除.1. 添加1 ml/L 之TriMacIII雜質劑並將槽液攪拌一整夜.2.持續過濾4小時,將槽液中的所有固體雜質濾出,然後更換濾芯. 3.如果過濾器爲清潔的,添加1.5ml/L之30%質量比的雙氧水並使槽液在操作溫度和空氣攪拌下反應至少12個小時.4.添加不高於1 ml/L 之TriMacIII 促進劑,(每次添加0.25 的量),直到哈氏槽測試(5A/7分鍾)顯示的走位達到75% -85%,槽液現在可進行電鍍了. 注意,如果未按上述的除雜程式操作,可能會導致對槽液的重新汙染,因爲金屬雜質會重新溶解.離子交換這種方法是將槽液在離子交換樹脂中循環,用以去除汙染物.槽液通過樹脂的速率約爲20體積每小時(例如:如果所使用的樹脂爲30L，槽液的循環速度應爲600L/h).這種方法只能在需要去除金屬汙染物時使用,因爲如果無汙染物存在,使用此種方式將對鉻鹽濃度有所影響.電解與其他的電鍍溶液相同,金屬雜質可通過低電流電解而去除.建議使用的電流密度爲5A/dm2.經過30分鍾之後將鍍層剝離並重新使用新鍍的鎳板作爲陽極板並重新進行電解.有機物偶爾需要使用碳芯過濾器,以去除從鎳槽帶入的有機汙染物,特別是在鎳鉻間之水洗不良時,有機汙染物可導致鍍層顔色變深或深鍍能力變差.罗门哈斯混合型三价白铬混合型三价白铬和硫酸型,盐酸型三价白铬大致相同,其主盐主要是盐酸盐，还有少量硫酸盐.它兼有盐酸型三价白铬沉积速度快,和硫酸型三价白铬白的特点.但三价白铬颜色白处决于许多因素,不能绝对说:硫酸型三价白铬镀层肯定比盐酸型三价白铬镀层白.当镀液杂质含量高和络合剂量含量高时镀层会发暗. 盐酸型三价白铬镀液中稳定剂含量高时,络合剂偏低时镀层也会比较白. 一.镀液的组份和操作条件:操作条件配槽浓度最佳值组份375-450g/l 40g/l Chrome Gleam 3C开缸盐20-24g/l 22g/l Chrome Gleam 3C铬盐50-70ml/l 60ml/l Chrome Gleam 3C稳定剂2-5ml/l 3ml/l Chrome Gleam 3C湿润剂1-2ml/l 1ml/l Chrome Gleam 3C铬合剂2.设备要求:a> 镀槽:PVC,PP衬槽.b> 阳极:采用精致石墨阳极.c> 温度控制:采用石因或纯钛加热管和冷却管.d> 整流器:要求配置安培小时积累计,波纹系数小于10%.e> 阴、阳极导电排使用钛包铜材料,阴阳极面积比1:2以上.f> 使用连续过滤.g> 双排空气搅拌.3.组份的功能,控制及镀液维护:a> Chrome Gleam 3C开缸盐:内含导电盐和铬盐,铬盐生产时会电镀消耗和带出消耗,导电盐只带出消耗.它的添加是由镀液的比重控制.比重值的测量必须是在其它组份含量正常的情况下,它的最佳控制值是1.210kg/l,每添加22g/l Chrome Gleam 3C开缸盐,镀液比重值升高0.01kg/l.b> Chrome Gleam 3C铬盐:提供电镀所需的铬离子,由安培小时控制添加.每1000A*小时需补充370-400克.要求4000A*小时添加一次.也可作化学分析,要求在加开缸盐之前添加.c> Chrome Gleam 3C稳定剂:实际上就是铬的铬合剂,它与三价铬离子形成一种稳定的络合物,确保镀铬成功.没有它是镀不出铬.它是混合物,不能作分析,需候氏槽试验调节, 平时安培小时添加.每1000A*小时需补充1400ml, 要求4000A*小时添加一次.d> Chrome Gleam 3C湿润剂:能影响镀层的分布能力,浓度太低,镀层表面易起渍,另候氏槽试验中位没镀层.含量高没影响, 每1000A*小时需补充28-55ml, 要求4000A*小时添加一次.e> Chrome Gleam 3C铬合剂:是一种铁的络合物,电镀铬时起催化作用,能扩充电镀铬的电流密度.平时不需添加,可分析添加.过多时镀铬走位会变好,因镀层铁量高,镀层颜色变暗,镀层质量变差.f> 温度(30-40):0 镀液的温度控制在32C最佳.这时镀层的性能最好.温度太低,镀液会有结晶现象:温度太高,镀层的覆盖能力变差,镀层变暗.g> PH值(2.5-3.0):镀液的PH值会影响镀液的沉积速率,低电流区的覆盖能力.PH值偏低,沉积速度加快,但覆盖能力变差:PH值偏高, 沉积速度加慢,但覆盖能力变好.镀液PH值控制在2.7-2.9较好,可用盐酸或氨水调节,并开有打气功搅拌,避免产生局部浓度过高或过低现象.22 h> 电流密度(阴极电密:5-20A/dm;阳极:3-5A/dm)。