电镀(镀铬)知识介绍
电镀知识简介培训教材-课件
Cu Hg Ag Pt Au
LOTES
镀层的防腐
电镀简介
防止化学腐蚀：进行镀金或镀银处理
防止原电池腐蚀：
1.镀层本身的化学性质：采用电极电位较低的镀层保护底
材﹔
2.提高镀层的厚度﹔
3.减少镀层的孔隙﹔
4.改良环境。比如：要海运的连接器最好采用隔绝包装甚至
采用真空包装
Confidential QA
Pd/Ni plating contact area
后
处
Water cleaning
Hot air drying
Packaging
理
Confidential QA
电镀简介
Acid activation Overall Ni plating
LOTES
电镀安全知识
电镀简介
1.连接器电镀特殊药品
a.剧毒物品:
(2)装饰性电镀：装饰零件的外表,使其光亮美观：首饰，金佛
(3)功能性电镀：
提高零件表面硬度,耐磨性：轮胎钢圈镀铬;
增加金属表面的反光和防反光能力：灯饰
提高导电性能：塑料电镀，镀金、银;
提高导磁性能：磁盘镀镍;
提高光的反射性能：汽车灯反光底罩﹔
防止局部渗碳,渗氮：钢材镀镍铬前用镀铜打底;
修复尺寸:精密仪器﹔
接触部分的接触信赖性, 在其接触部位进行镀金处理,
电化学腐蚀：金属和电解质溶液接触时﹐由于电化学作用而引起的 腐蚀﹒
原因：形成了原电池﹐在此腐蚀电池中﹐负极发生氧化,
Confidential QA
LOTES
镀层的腐蚀
电镀简介
原电池形成：
二氧化硫,氧气,水,硫 化氢等腐蚀性气体
镍铬电镀知识点总结
镍铬电镀知识点总结一、镍铬电镀工艺1. 镍铬电镀工艺流程镍铬电镀的工艺流程主要包括表面处理、镍电镀、铬电镀和后处理等步骤。
首先对待镀件进行清洗和除油处理，然后进行酸洗和活化处理，接着在镍电镀槽中进行电镀，最后在铬电镀槽中进行电镀，最终进行抛光和清洗等后处理工艺。
2. 镍铬电镀工艺参数镍铬电镀的工艺参数包括电镀液成分、温度、PH值、电流密度和时间等。
电镀液的成分包括硫酸镍、硫酸铬、氯化镍、氯化铬等物质，其比例和配制方法对电镀效果起着至关重要的作用。
温度和PH值的控制能够影响电镀的均匀性和光泽度，而电流密度和时间则决定了电镀层的厚度和性能。
3. 镍铬电镀设备镍铬电镀设备包括电镀槽、电源设备、搅拌设备、过滤设备和控制系统等部分。
其中，电镀槽是最关键的设备，其结构和材质需要满足电镀工艺的要求，而电源设备需要稳定输出电流和电压以保证电镀的质量。
二、镍铬电镀性能1. 耐腐蚀性镍铬电镀层具有良好的耐腐蚀性，能够有效地防止金属表面被化学腐蚀和氧化。
这主要是因为镍铬电镀层具有致密的结构和惰性金属铬的存在，能够阻断氧气和水分的侵蚀，提高金属材料的使用寿命。
2. 耐磨性镍铬电镀层能够有效提高金属材料的耐磨性，使其在摩擦和磨损的环境下不易发生损坏。
镍铬电镀层具有较高的硬度和光滑度，能够减小金属之间的摩擦系数，延长设备和零部件的使用寿命。
3. 良好的外观镍铬电镀层具有良好的光泽度和表面平整度，能够提高金属材料的外观质量。
在工业产品和家居用品中，镍铬电镀常用于提升产品的外观档次，增加产品的销售价值。
4. 环保性镍铬电镀层在制备过程中所产生的废水、废气、废渣等污染物能够通过合理的处理方式进行处理和回收，减少对环境的影响。
同时，越来越多的工厂开始采用低镍、无镍等新型镍铬电镀工艺，以减少对环境的损害。
三、镍铬电镀应用领域1. 汽车工业在汽车工业中，镍铬电镀广泛应用于汽车零部件的表面处理，如车身件、保险杠、镜子框、排气管等。
镍铬电镀能够提高零部件的耐腐蚀性和耐磨性，延长其使用寿命，同时提高车辆的外观品质。
镀铬知识简单了解
铬铬是一种微带蓝色的银白色金属，相对原子质量51．99，密度6．98～7．21g/cm3，熔点为1875～1920℃，标准电极电位为尤什/c，-0．74V，老”/c，”-0．41V和P甚e+/Cr抖-1．33V，金属铬在空气中极易钝化，表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示出贵金属的性质。
镀铬层具有很高的硬度，根据镀液成分和工艺条件不同，其硬度可在很大范围400～1200HV内变化。
镀铬层有较好的耐热性，在500℃以下加热，其光泽性、硬度均无明显变化，温度大于500℃开始氧化变色，大于700℃硬度开始降低。
镀铬层的摩擦系数小，特别是干摩擦系数，在所有的金属中是最低的。
所以镀铬层具有很好的耐磨性。
普通镀铬液以硫酸根作为催化剂的镀铬溶液。
镀液中仅含有铬酐和硫酸，成分简单，使用方便，是目前应用最为广泛的镀铬液。
铬酐和硫酸的比例一般控制在Cr03：H2SO4=100：1，铬酐的浓度在150～450g/L之间变化。
根据铬酐浓度的不同，可分为高浓度（350～500g/L）、中浓度（150～250g/L）和低浓度（50～150g/L）镀铬液。
习惯上把Cr03250g/L和H2SO42．5g/L的中等浓度镀铬液称为“标准镀铬液”，又称为“万能镀铬液”，用于装饰及功能性多种镀铬。
低浓度的镀铬液电流效率高，铬层的硬度也高，但覆盖能力较差，主要用于功能性电镀，如镀硬铬、耐磨铬等；高浓度镀液稳定，导电性好，电解时只需较低的电压，覆盖能力较稀溶液好，但电流效率较低，主要用于装饰性镀铬及复杂件镀铬。
镀铬工艺主要特点：①镀铬液的主要成分不是金属铬盐，而是铬的含氧酸——铬酸，属于强酸性镀液。
电镀过程中，阴极过程复杂，阴极电流大部分消耗在析氢及六价铬还原为三价铬两个副反应上，故镀铬的阴极电流效率很低（10%～l8%）。
而且有三个异常现象：电流效率随铬酐浓度的升高而下降l随温度的升高而下降；随电流密度的增加而升高。
②在镀铬液中，必须添加一定量的阴离子，如SO42-、SiF62一、F一等，才能实现金属铬的正常沉积。
电镀件的知识点总结
电镀件的知识点总结一、电镀原理1. 电镀的基本原理电镀是利用电解学原理，在适当的电解质溶液中，将一种金属沉积在另一种金属的表面上的方法。
电镀过程中，被镀件作为阴极，在外加电压作用下，阳极上的金属离子在电解液中获得电子并沉积到阴极表面上，从而形成一层金属膜。
2. 电镀的影响因素电镀过程中影响镀层质量的因素包括电镀液的成分、温度、PH值、电流密度、搅拌方式等，同时还受到被镀件的表面处理、预处理工艺、电镀设备和环境条件等多方面因素的影响。
3. 电镀层的性能电镀层主要有提高金属表面的光泽、提高耐腐蚀性、增强硬度和抗磨损性、提高导电性等功能。
不同的电镀层材料和工艺对镀层性能有不同的影响。
二、电镀工艺1. 预处理工艺预处理工艺是电镀过程中非常重要的一环，其目的是去除被镀件表面的油污、氧化膜和杂质，以保证镀层与被镀件的结合力和质量。
预处理工艺包括去油、除锈、酸洗、磷化等步骤。
2. 主要电镀工艺常见的电镀工艺包括镀铬、镀镍、镀铜、镀锌、镀镍铜合金等，不同的电镀工艺适用于不同的被镀件材料和要求。
3. 后处理工艺在电镀完成后，通常还需要进行后处理工艺，例如烘干、抛光、封孔处理等，以提升电镀件的表面质量和性能。
三、电镀件的应用领域电镀件广泛应用于汽车零部件、家用电器、机械设备、建筑材料等领域。
在汽车制造行业中，电镀件用于提升汽车外观质感和耐腐蚀性；在家电制造行业中，电镀件用于提升产品的外观光泽和抗腐蚀性能；在机械设备领域，电镀件用于提高零部件的表面硬度和耐磨损性能。
四、电镀件的环保技术随着环保意识的提升，电镀行业也在不断改进工艺，采用环保技术。
例如，采用无铬镀层技术、循环利用电镀废水等，以减少对环境的影响。
总之，电镀件作为一种常见的金属表面处理方法，其原理、工艺和应用领域都具有重要的意义。
在适当的工艺条件下，能够获得高质量的电镀件产品，满足不同领域的需求。
同时，随着环保技术的不断发展，电镀行业也在向着绿色、环保的方向不断努力前行。
电镀镀铬资料
表面处理镀铬电镀的效果：电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。
耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。
电镀产品的质量从以下方面加以控制：外观：制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
镀层特点：装饰性：在经过抛光处理的制品表面镀铬，可以得到略带兰色的银白色，且具有镜面光泽的镀层，非常悦目。
只要温度不超过500℃，铬镀层能长期保持其光泽的外观。
防护性：铬是负电性金属，具有强烈的钝化能力，在很多环境中表面能生成稳定而致密的钝化膜。
对潮湿大气，以及许多化学介质有良好的耐蚀性。
由于铬易钝化，电位强烈正移，钢铁上的铬镀层为阴极性镀层。
另外，铬镀层较薄时易形成微孔和微裂纹，需要厚度超过20微米才能对基体钢起到机械保护作用。
为了提高防护性能，铬镀层常用作防护——装饰镀层体系的面层。
耐磨性：铬镀层硬度高，调整工艺可以得到硬度很高的硬铬镀层，其硬度超过淬火钢。
同时铬镀层摩擦系数低，因此铬镀层常用于提高工件的耐磨性能。
耐热性：温度超过500℃，铬镀层才开始氧化变色，超过700℃才开始变软。
由于铬镀层的线膨胀系数（6.7~8.4×10-6）比碳钢、铜、镍的线膨胀系数（分别为1～2.5×10-5，1.67×10-5，1.33×10-5）小，故铬镀层受温度影响时易产生裂纹。
常用镀铬：装饰铬（光亮铬）：防护——装饰镀层体系的面层，铬层的厚度一般在0.5微米左右。
硬铬：用于提高工件（如磨具、轴、量规等）表面硬度和耐磨性，以延长使用寿命。
也可用于修复工件尺寸。
松孔铬：使硬铬层含有一定宽度和深度的沟纹，具有保持润滑油的特性，耐磨镀层，用于承受较高压力的滑动摩擦工件，如活塞、汽缸套等。
乳白铬：光泽性差，镀层较软；韧性好，孔隙率低，硬度较大，防护性能好，用于要求耐蚀性和耐磨性的部件，如量具、枪炮内膛。
镀铬详细资料大全
镀铬详细资料大全铬是一种微带蓝色的银白色金属，金属铬在空气中极易钝化，表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示出贵金属的性质。
镀铬层具有很高的硬度，根据镀液成分和工艺条件不同，其硬度可在很大范围400～1200HV内变化。
镀铬层有较好的耐热性，在500℃以下加热，其光泽性、硬度均无明显变化，温度大于500℃开始氧化变色，大于700℃硬度开始降低。
镀铬层的摩擦系数小，特别是干摩擦系数，在所有的金属中是最低的。
所以镀铬层具有很好的耐磨性。
镀铬层具有良好的化学稳定性，在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用，但能溶于氢氯酸（如盐酸）和热的硫酸中。
在可见光范围内，铬的反射能力约为65%，介于银（88%）和镍（55%）之间，且因铬不变色，使用时能长久保持其反射能力而优于银和镍。
基本介绍•中文名：镀铬•外文名：Chrome plated•硬度：400～1200HV内•特点：较好的耐热性分类,主要特点,类型及用途,成分,工艺条件,镀铬注意事项,镀铬工艺,影响镀铬后表面粗糙度的因素,工艺过程特点,新发展,分类由于镀铬层具有优良的性能，广泛用作防护一装饰性镀层体系的外表层和功能镀层，在电镀工业中一直占重要的地位。
随着科学技术的发展和人们对环境保护的日趋重视，在传统镀铬的基础上相继发展了微裂纹和微孔铬、黑铬、松孔铬、低浓度镀铬、高效率镀硬铬、三价铬镀铬、稀土镀铬等新工艺，使镀铬层的套用范围进一步扩大。
根据镀铬液的组成和性能不同，可将镀铬液分为如下几类。
①普通镀铬液以硫酸根作为催化剂的镀铬溶液。
镀液中仅含有铬酐和硫酸，成分简单，使用方便，是目前套用最为广泛的镀铬液。
铬酐和硫酸的比例一般控制在100：1，铬酐的浓度在150～450g/L之间变化。
根据铬酐浓度的不同，可分为高浓度（350～500g/L）、中浓度（150～250g/L）和低浓度（50～150g/L）镀铬液。
低浓度的镀铬液电流效率高，铬层的硬度也高，但覆蓋能力较差，主要用于功能性电镀，如镀硬铬、耐磨铬等；高浓度镀液稳定，导电性好，电解时只需较低的电压，覆蓋能力较稀溶液好，但电流效率较低，主要用于装饰性镀铬及复杂件镀铬。
镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法
镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法一镀铬简介镀铬属于发展较晚的工艺，早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬，1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺，但是直到本世纪20年代，镀铬工艺才在国外得到广泛应用。
镀铬工艺传到我国比较晚，有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。
我国对金属铬元素的介绍和命名直到19世纪60年代才开始进行。
二镀铬的一般特性（一）镀铬特点1.镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低；2.铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂；3.镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力很差,往往要采用辅助阳极和保护阴极；4.镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高；5.镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。
（二）镀铬过程的特异现象镀铬与其它金属电沉积相比，有如下特异现象：（1）随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降；（2）随电流密度升高而电流效率提高；（3）随镀液温度提高而电流效率降低；（4）随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至不能镀铬。
上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。
三镀铬层的种类和标记（一）防护—装饰性镀铬防护—装饰性镀铬，俗称装饰铬。
它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。
为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以～μm的薄层铬。
例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等等。
在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护—装饰体系，是电镀工艺发展的方向。
在黄铜上喷砂处理或在缎面镍上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护—装饰镀铬。
装饰性镀铬是镀铬工艺中应用最多的。
装饰镀铬的特点是：（1）要求镀层光亮；（2）镀液的覆盖能力要好，零件的主要表面上应覆盖上铬；（3）镀层厚度薄，通常在～μm之间，国内多用μm。
镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法
镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法一镀铬简介镀铬属于发展较晚的工艺，早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬，1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺，但是直到本世纪20年代，镀铬工艺才在国外得到广泛应用。
镀铬工艺传到我国比较晚，有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。
我国对金属铬元素的介绍和命名直到19世纪60年代才开始进行。
二镀铬的一般特性（一）镀铬特点1.镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低；2.铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂；3.镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力很差,往往要采用辅助阳极和保护阴极；4.镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高；5.镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。
（二）镀铬过程的特异现象镀铬与其它金属电沉积相比，有如下特异现象：（1）随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降；（2）随电流密度升高而电流效率提高；（3）随镀液温度提高而电流效率降低；（4）随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至不能镀铬。
上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。
三镀铬层的种类和标记（一）防护—装饰性镀铬防护—装饰性镀铬，俗称装饰铬。
它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。
为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以～μm的薄层铬。
例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等等。
在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护—装饰体系，是电镀工艺发展的方向。
在黄铜上喷砂处理或在缎面镍上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护—装饰镀铬。
电镀硬铬理论知识
电镀硬铬理论知识一、铬镀层的特性1、铬镀层的物理性能及化学性能铬镀层的颜色为略带浅蓝色的银白色。
铬镀层有良好的特性，例如，硬度高、耐热、耐酸、耐碱、耐硫化物、耐有机酸、顺磁、不变色；铬镀层的摩擦系数低，特别是干摩擦系数在所有金属中是最低的，因此，铬镀层具有很好的耐磨性；铬镀层与橡胶、胶木、塑料等非金属材料黏附力差。
因此，这类材料的模具采用电镀铬后容易脱模，且模具表面粗糙值越小，压制产品的亮度越高、越美观，模具使用寿命也可提高。
2、铬镀层的硬度和应力在正常镀铬工艺条件下，铬镀层硬度为HRC55～HRC65和HV750～HV1200。
电镀铬比由高温冶金法得到的金属铬硬度高得多，最硬的铬镀层可达到刚玉的硬度，比其他的现有电镀层硬度都高。
例如，它是铁、钴和镍硬度的2倍左右。
它的硬度比经过渗碳、渗氮、碳氮共渗、硬化处理的钢以及经过热处理的合金结构钢的硬度都高。
电镀时的氢、外来离子的性质、内应力增加是铬镀层具有高硬度的主要因素。
材料抵抗硬物压入表面的能力叫做硬度。
在测定镀层硬度时，常使用维氏硬度计，可根据镀层厚度只要5～200gf的小压荷使压痕深度达到镀层厚度的1/7～1/10，在镀层断面上测定硬度时，可以针对镀层厚度选择适当的压荷，测度方法相同，测出的硬度误差较小。
加厚铬镀层如果大于100μm时可采用洛氏硬度计，在非工作面上进行测定铬镀层硬度。
这种方法测定时可以直接看出铬镀层的硬度，使用较方便。
在电镀过程中，由于种种原因引起镀层晶体结构的变化，常会使镀层有伸长或缩短的趋势，但因镀层已被固定在基体上，促使镀层处于受力状态，这种作用于镀层单位面积的力称为内应力。
在镀铬过程中应力的产生，主要是电析应力。
铬镀层结合力很好，而在初期电析应力非常大，可以观察到2940Mpa以上的张应力，同时随着镀层的增厚并不会转变成压应力，但这些都不影响铬镀层的结合力。
所以铬镀层结合力差，主要是由于基体表面清洁工作没有做好，而电析应力不是导致结合力差的原因。
镀铬的基本知识
镀铬的基本知识镀CR有哪些作用?防锈和增加表面硬度可以增加耐磨性能1、性能和用途因为铬表面易于钝化，有很强的耐蚀性，所以用于装饰电镀的最外层，其厚度一般只有0.5-1微米，通常称之为装饰铬。
铬的另一个特点是具有极高的硬度，H=750-1000，因而又经常用于有耐磨要求的场合，通常称之为硬铬。
2. 镀铬基本原理2.1 镀铬的阴极过程图1是镀铬的阴极极化曲线，描述了镀铬的阴极过程。
镀铬的阴极过程分3个阶段。
第一阶段，随着电极电位上升，电流密度上升。
电极反应为2H+ ---> H2第二阶段，随着电极电位继续上升，电流密度转为下降。
这是一个形成阴极膜的过程。
第三阶段，随着电极电位继续上升，电流密度又转为上升。
电极反应为Cr6+ ---> Cr2H+ ---> H2Cr6+ ---> Cr3+ (H2的还原作用)2.2 阴极膜的形成在镀铬层沉积之前，阴极上先生成一层薄膜。
观察薄膜的试验如图2所示。
阴极为针状。
停电后1秒可以观察到阴极膜(厚度约0.1微米)，停电3-4秒后阴极膜就消失了，如图3所示。
2.3 硫酸的作用和影响镀液中硫酸含量的增加，阴极膜的厚度也随之增加。
电极周围的成分与其它部分的成分差别较大，为Cr6+ 65-67%Cr3+ 22-23%SO42- 10-12%若镀液中没有硫酸，则不能形成阴极膜，只析出氢气，见图1的曲线1。
CrO3与H2SO4形成[(CrOn2-)m•(SO42-)n]复杂的络合物。
从图4可以看出，随镀液中硫酸浓度增加，电流效率形成有峰值的情况。
图4中线段1，电流效率随硫酸含量上升而上升，是因为络合物含量上升的缘故；继续增加硫酸的含量，则阴极膜厚度增加，阻碍铬层的沉积，故图4线段2，电流效率随硫酸含量上升而下降。
2.4 Cr3+的影响当镀液中Cr3+的含量上升时，图4中的曲线向右上方向移动。
当H2SO4=10-12g/l，Cr3+=20g/l，电流密度60-100A/dm2时，电流效率高于25%。
电镀铬——精选推荐
镀铬的阴极过程
尽管镀铬液较简单，但铬的沉积机理甚为复杂。关于金属铬是 三价铬还是六价铬还原的问题，根据文献已有定论。Kasper通过用放 射性铬(Cr51)作示踪原子的实验断定并被证实：金属铬是从六价铬直 接还原的。后来，Coughlin给出CrO3和1/2Cr2O3的生成自由能分别为 －506.14KJ和－529.46KJ，表明六价铬要比三价铬稍易还原。
阴极胶体膜结构示意图
从图8-1可知，当曲线2到达b点以后就有利于生成Cr3+反应，同时氢 气的析出也增多，造成阴极表面pH值增大，这就为阴极胶体膜的形成创 造了条件。阴极表面形成的薄膜，阻化了电极过程，尽管阴极电势向负 方向移动，但电极反应速度确在不断下降，故出现bc段的回行程，为阴 极电势大致在1V时，此时已达到析铬的析出电势。因此，胶体膜的存在 是Cr6+还原为Cr0的必要条件。但这还不是充分条件，如果胶体膜十分致 密，那么只能由H＋通过，而阻止了HCrO4－的通过，达不到析出铬的目 的。
阴离于SO42 –的存在不仅促进了Cr3+的生成，为阴极胶体膜的形成创 造了条件，而且会使胶体膜溶解。这种矛盾性的影响必然导致阴离子只 有在一个合适的浓度下才能发挥它的最大效用。当SO42 –浓度太低时， 胶体膜不易溶解，反应(8–6)和(8–8)受阻，反应(8–7)的析氢过程占绝对 优势，故电流效率降低；当SO42 –浓度过高时，胶体膜随之变薄，与析 氢的同时，有利于反应(8– 6)的进行，也使电流效率降低。
H2 Cr＋3
Cr＋3 和H2
有铬析出 大量氢气析出 Cr3＋产生
Cr
图8－1 电流密度与阴极电势的关系 1一自250g/L CrO3镀铬液中获得； 2--自250g/L CrO3和5g/L H2SO4的镀铬液中获得。
电镀硬铬理论知识doc
电镀硬铬理论知识.doc 电镀硬铬是一种重要的电化学过程，它在许多工业领域中都有广泛的应用，例如汽车、航空航天、电子和珠宝等。
电镀硬铬的理论基础涉及到物理化学、电化学、材料科学等多个学科领域。
下面将简要介绍电镀硬铬的基本原理和相关理论知识。
一、电镀硬铬的原理电镀硬铬是指通过电解的方法在金属表面沉积一层硬铬镀层的过程。
其基本原理是利用电解池的原理，将铬离子在阴极上还原成金属铬，并沉积在基体金属表面形成硬铬镀层。
电镀硬铬所使用的电解质溶液通常是由铬酐和硫酸组成的。
铬酐是一种具有强氧化性的化合物，是电镀硬铬中的主要成分。
硫酸则用于提高溶液的导电性，并有助于铬离子在电解过程中更好地还原。
在电镀硬铬过程中，电源的正极与镀铬阳极相连，负极与待镀工件相连。
在通电的情况下，电流通过溶液，使铬离子在阴极上还原成金属铬，并沉积在待镀工件的表面形成硬铬镀层。
二、电镀硬铬的理论基础1.物理化学基础电镀硬铬过程中的物理化学变化主要包括离子的扩散、电极反应和产物的扩散等。
这些过程涉及到热力学和动力学的基本原理。
（1）热力学基础热力学主要研究系统能量的转化和利用，以及与之相关的系统性质的变化。
在电镀硬铬过程中，热力学第一定律和第二定律分别研究了电能转化为化学能以及化学能与其他形式能量的转化关系。
（2）动力学基础动力学主要研究反应速率以及影响反应速率的各种因素。
在电镀硬铬过程中，研究电极反应的动力学有助于了解反应速度以及如何提高反应速度的措施。
2.电化学基础（1）电极过程电极过程是指发生在电极表面的化学反应过程。
在电镀硬铬中，电极过程主要包括铬离子的还原过程。
此外，还包括氢离子在阴极上的还原过程以及金属铬的沉积过程等。
（2）电镀溶液的导电机理电镀溶液的导电机理涉及到电导、电迁移和迁移等概念。
溶液的导电能力与溶液的浓度、温度和压力等因素有关。
在电镀硬铬过程中，通过控制溶液的导电机理可以提高电流效率。
3.材料科学基础（1）材料的基本性能材料的基本性能包括力学性能、物理性能和化学性能等。
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镀铬知识介绍
◆铬的性质
(1) 色泽 : 银白色，略带蓝色
(2) 原子量 : 52 (3) 比重 : 7.14 (4) 熔点 : 1800~1900℃(5) 硬度 : 800~12OOHV
(6) 线膨胀系数6.7~8.4×10^-6 (7) 电化当量:0.324g/AH (8) 标准电位 : 为-0.71V
(9) 在潮湿大气中很安定，能长久保持颜色(10)在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐及有机酸和大多数气体中很稳定(11)易溶于盐酸及热浓硫酸(13)苛性钠溶液中铬阳极易溶解
(14)铬镀层耐热性佳(15)铬镀层优点为硬度高、耐磨性好、光反射性强
(16)铬镀层缺点为太硬易脆、易脱落
(17)铬的电位比铁负,钢铁镀铬是属于阳极性保护镀层，而铬本身于大气中易形成极薄的钝态膜，所以耐腐蚀
(18)铬镀层具多孔性，所以对钢铁腐蚀性不很理想，所以一般先镀铜，再镀镍最后再镀一层铬才能达到防腐蚀及装饰的目的
(19)铬镀层广泛应用在提高零件的耐腐蚀性、耐磨性、尺寸修补、反射光，及装饰等用途.
◆铬电镀的种类
1.防腐装饰性镀铬a)普通镀铬b)复合镀铬c)快速自动调节镀铬d)微裂纹铬和微孔铬
2.镀硬铬
3.镀乳白铬
4.松孔镀铬
5.镀黑铬
6.滚桶镀铬
7.无裂铬电镀
◆镀铬的特性
(1)须严格控制液温、电流密度、极距等操作条件
(2)均一性差，对复杂形状镀件需适当处理
(3)电流效率很低，须较大电流密度
(4)阳极采用不溶解性阳极，铬酸须通过铬酐补充
(5)电镀过程中不许中断
(6)形状不同镀件不宜同槽处理，须用不同的挂具
(7)镀件预热与液温一致，附着性才会好
(8)镀件要彻底活化，有时要带电入槽，附着性才良好
(9)需用冲击电流(大于正常50-100% ) 在开始电镀较复杂形状镀件，约2-3分钟而后慢慢降至正常电流密度范围内。
◆镀铬的影响因素
(l) CrO3浓度与导电性关系:在铬酐小于450g/l的情况下，铬酐浓度越高，导电性越好
(2) 温度与导电性的关系:温度高，导电性好
(3) CrO3浓度与电流效率的关系:铬酐浓度高，则电流效率下降
(4) 硫酸浓度的影响:浓度低时，低电流密度下电流效率高，反的电流效率低
(5) 三价铬的影响
1. 三价铬很少时，沉积速率减慢
2. 三价铬很高时，镀层变暗
3. 三价铬增加，则导电度降低，需较大电压
4. 三价铬愈多，光泽范围愈小
(6) 电流密度及温度的影响
1. 镀液温度升高，电流效率降低
2. 电流密度愈高，电流效率愈高
3. 高电流密度，低温则镀层灰暗，硬度高脆性大，结晶粗大
4. 高温而低电流密度，镀层硬度小，呈乳白色，延性好，无网状裂纹，结晶细致，适合装饰性的镀件
5. 中等温度及中等电流密度，镀层硬度高，有密集的网状裂纹，光亮硬质铬镀层。
(7)杂质的影响
1. 铁杂质，电解液不稳定，光泽镀层范围缩小，导电性变差,电压须增高，去除铁杂质比三价铬还困难，要尽量防止铁污染，不要超过10g/l
2. 铜、锌杂质，含量低时，对镀层影向不大，铜最好不要大于3g/l
3. 硝酸，是镀铬最有害的杂质，镀液须严禁带入硝酸污染
(8) 阳极及电流分布的影响
1. 阳极较大，电流分布较不均匀使镀层厚度不均勺
2. 阳极面积大，三价铬形成较多。
3.复杂镀件，阳极宜用象形电极或辅助电极，使电流分布均匀。
4.阳极的铅易氧化，形成黑色的氧化铅及黄色的铬酸铅。
黄色的铬酸铅导电性不良
5.电流因尖端及边缘效应，造成镀层厚度不均，可采用绝缘物遮盖尖端或边缘。
◆镀铬的挂具(Rack)
镀铬其镀液均一性极差，电流效率很低，须使用较高电流密度，所以挂具的设计要求对镀铬品质影响很大。
其设计要点如下(l) 不溶解
(2) 导电好，不发熟，需足够截面积
(3) 与镀件接触良好
(4) 结构以焊接方式，导电钩要弯成直角
(5) 非电镀部份要用绝缘物覆盖，以减少电流消耗
(6) 结构要简单、易制造、轻便
(7) 镀件放置位置要使气体自由逸出容易
(8) 应用辅助电极、双极电极
(9) 依镀件的形状、尺寸、数量及镀层用途等因素决定挂架的设计
◆镀铬常见缺陷及其原因
(l) 镀层粗糙有颗粒1. 电流太大2. 阴极保护不当或末装3. 阴阳极太近4. 表面前处理不好5. 镀液有浮悬杂质6. 硫酸太少
(2)镀层脱落1. 前处理不良2. 中途断电3. 中途加冷水4. 预热不够(3) 局部无镀层1. 电流太小2. 镀件互相遮盖
3. 装挂不当，气体停滞(4) 镀层不均匀1. 挂具接触不良2. 气体不易逸出3. 阳极型状不当(5) 沉积速度慢
1. 电流太小
2. 三价铬太小
3. 二极间距太大
4. 镀件过大
5. 槽内镀件过多(6) 镀层暗色1. 温度太低2. 硫酸此例太少
3. 三价铬太多(7) 镀层针孔1. 前处理不佳2. 气体停滞镀件表面上3. 镀件被磁化
4. 浮悬杂质
5. 表面活性剂
6. 镀液有磁性粒子
◆镀铬的氢脆性
镀铬的电流效率非常低，所以产生大量的氢气，会引起氢脆,尤其是硬化钢、高强度钢更需注意。
去除氢脆方法有 :
(l) 镀前先做应力消除(stress relieving) : 镀铬表面必须没有应力存在，一般镀件经机械加工、研磨，或硬化热处理都有残留应力( residual stress)，可加热150至230℃消除残留应力。
(2) 镀后烘箱去氢 : 根据工件大小和镀层厚度确定温度和时间，通常选择的温度为150~250℃，时间0.5~5h。