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浅谈装饰镀铬中黄膜及彩虹色问题

放大字体  缩小字体发布日期:2011-11-21  浏览次数:1877
核心提示:相对稀释了槽中金属杂质的质量浓度,才将故障排除。,黄膜是Cr(III)与Cr(VI)胶结在一起的产物,彩虹色是镍层的钝化膜。其两者所产生的原因是镀铬液的深镀能力差。影响深镀能力韵因素有很多,除金属杂质外,还与Cr(III),SO42-有关。

关键词:镀铬,黄膜,金属杂质

作者:奚兵

(常州市荆川里小区12丙201,江苏常州213015)

中图分类号:TQ153文献标识码:B文章编号:1000-4742(2011)02-0049-02

0前言

镀件低电流密度区的黄膜和彩虹色现象在装饰性镀铬生产中虽说不是最常见的故障,但也时有发生,如某企业亮镍套铬工件凹处出现彩虹色,电流开大有好转,但高电流密度区烧焦,且孔眼处露镍(泛眼),经更换总体积的40%的溶液后,即:相对稀释了槽中金属杂质的质量浓度,才将故障排除。,黄膜是Cr(III)与Cr(VI)胶结在一起的产物,彩虹色是镍层的钝化膜。其两者所产生的原因是镀铬液的深镀能力差。影响深镀能力韵因素有很多,除金属杂质外,还与Cr(III),SO42-有关。现叙述如下,仅供同仁参考。

1SO42-的影响

镀铬是由CrO42-在阴极上放电而得到镀层的。但生产实践表明:如果镀液中没有SO42-,镀件上将只冒氢气泡而无铬析出;另外,如果没有一定质量浓度的Cr(III)存在,也不可能得到好的镀铬层。所以在镀铬过程中,SO42-是不可或缺的一种阴离子,它主要是与Cr(III)生成复杂的硫酸铬阳离子。这种硫酸铬阳离子迁移到阴极后,可促使阴极镀件上的碱式铬酸铬(盐)胶状薄膜溶解。这样阴极膜不断地生成、不断地溶解,才能使Cr042-在阴极上放电,从而获得良好的镀层。但关键在Cr03与SO42-的最佳质量浓度比是100:1。

当SO42-与Cr03的质量浓度的比值过高时,虽然可以提高镀层的光亮度,但会降低铬层的沉积速率和镀液的深镀能力,降低阴极电流效率,增大镀层裂纹导取簿层不均匀,有的地方特别是凹洼处可能露镍,易出现镍层钝化的彩虹色现象。这主要是因为SO42-的质量浓度过高,吸附在阴极膜上的SO42-也多了,致使阴极膜溶解机会大于成膜机会,也就是黏膜大面积地被溶解,使生成的膜不连续。在露出镍的地方电流密度比较小,阴极极化也比较小,所以没有铬的沉积。只有在电极电位比较负的区域才能得到镀层,因而出现了上述弊病。

当SO42-与CrO3的质量浓度比值过低时,镀层灰白且粗糙,光泽牲差。这时只有很小的的阴极膜被溶解,CrO42一只能在局部区域体长大。因此,高电流密度区易烧焦,低电流密度区露镍,易钝化,呈现彩虹色。正因为镀液中的SO42-的质量浓度过低,吸附在阴极膜上的SO42-也少了,所以使阴极膜的溶解机会小于成膜机会。这时铬层虽然能在阴极镀件上层积,但层积的很少,而析出的大部分是氢气,所以低电流密度区就可能镀不上铬层,因而出现了上述弊病。

2Cr(Ⅲ)的影响

镀铬液中Cr(Ⅲ)是生成胶体(阴极)膜的主要成分。它可以与SO42-生成促使阴极表面碱式铬酸铬溶液的硫酸铬阳离子,从而起到在低电流密度下促进CrO24-在阴极上放电的作用。但是Cr(Ⅲ)的质量浓度也必须适当,一般应控制在2~7g/L的范围内。

若Cr(Ⅲ)的质量浓度过高,将会降低镀液的导电能力和深镀能力,增大溶液电阻,致使电流不稳定。由于Cr(Ⅲ)的质量浓度过高,生成的阴极膜就比较厚,并有可能夹杂Cr(VI),所以膜的溶解机会少,Cr(VI)难于穿透阴极膜在镀件上沉积,氢气析出增多。这时镀件低电流密度区易出现黄膜、彩虹色,有铬层的地方光泽性差、灰白、粗糙,与SO42-的质量浓度过低时的现象一样。

若CCr(Ⅲ)的质量浓度过低时,不但生成的阴极膜不连续,而且不利于生成硫酸铬阳离子去溶解阴极膜,使铬的沉积条件变得恶劣,导致镀液深镀能力差,镀层不严密,有的地方特别是低电流密度区甚至无镀层;并会出现黄膜、褐色斑点或彩虹色,与SO42-的质量浓度过高时的现象一样。

3金属杂质的影响

一般杂质的影响大多表现在低电流密度区。由于镀铬液长时间使用,会积累大量的金属杂质。而被金属杂质污染了的镀铬液,在电镀过程中,阴极表面的胶体膜组成会有所改变,如膜的厚度增加,阴极膜的溶解比较困难;并且导致溶液的电阻增大,槽电压上升,电流不稳定,镀液深镀能力变差,在低电流密度区实际电流密度变小,致使镀不上铬层而露镍,呈现彩虹色。虽然开大电流能使低电流密度区有铬的沉积,但高电流密度区的阴极膜还没有来得及溶解,就有了铬的还原,使黏膜夹附在镀层中,生成了疏松、暗黑的烧焦镀层。

4结语

本文只粗略分析介绍了引起装饰性镀铬生产中出现黄膜及彩虹色现象的一些原因。当出现故障时,要考虑一个问题的多个方面,应先做试验(最好分析镀液各成分,包括铁杂质),在确定故障原因后,再按其常规处理方法解决。关键在加强镀液维护,保持良好的镀液性能,才可避免此类故障的发生。

 

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