三价铬电镀工艺(5-31)
三价铬电镀液分析方法
1．三价铬离子分析方法1）过滤200毫升三价铬电镀液2）取0.5毫升三价铬电镀液至250毫升锥形瓶,加水50毫升。
3）加入10滴30%的过氧化氢。
4）加入30滴25%的氢氧化钠。
5）将三价铬电镀液摇匀,加热至沸腾,一直加热五分钟,应当消除所有绿色痕迹,用水冲洗瓶壁,保持至50毫升。
6）加入5毫升10%碘化钾并混合。
7）加入10毫升1:1硫酸并立即用0.1N硫代硫酸钠至淡黄色,然后加入1毫升1%淀粉指示剂,继续滴定至深兰色消失。
计算公式： Cr+3离子含量(克/升) = 0.1N硫代硫酸钠毫升数×0.462×7.52. 三价铬稳定剂分析方法1) 过滤200毫升三价铬电镀液。
2) 取0.5毫升三价铬电镀液至250毫升锥形瓶,加水50毫升，用水取代三价铬电镀液进行空白实验。
3) 加入5毫升5%碳酸钠溶液摇匀。
4) 将三价铬电镀液摇匀,加热至沸腾,一直加热十五分钟,用鼻子闻瓶口是否释放氨气,应当将所有氨气驱散,如果仍有氨气的气味,应重新加热2-3分钟。
在任何情况下都必须在继续操作前清楚所有氨气。
5) 用水冲洗瓶壁,保持至50毫升,冷却。
6) 加入0.5%的高锰酸钾10毫升摇匀。
7) 继续加热5分钟,紫色的高锰酸钾应当在受热后很快变成棕色。
8) 加入5毫升10%碘化钾并混合。
9) 加入5毫升1:1硫酸并立即用0.1N硫代硫酸钠至淡黄色，然后加入1毫升1%淀粉指示剂,继续滴定至深兰色消失而且透明。
计算公式：三价铬稳定剂浓度% = 1.19×(体积B-体积A)%式中A=样品中硫代硫酸钠的体积(毫升)，B=空白对照中硫代硫酸钠的体积(毫升)。
三价铬电镀添加剂哪家好？Ultra Mirror TVCⅡ镜牌三价铬电镀添加剂由电镀添加剂专业生产厂家---深圳市汇利龙科技有限公司经多年潜心钻研、优化完善研制而成。
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三价铬酸盐表面处理工艺流程
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
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。
电镀三价铬
SO4-based CrIII ~15g/l ~0.3kg CrIII
TriChrome Plus ~25g/l ~0.5kg CrIII
neutralization with lime milk limits for ClCl-SO4-BO4-tolerant
(cleaning with Carbon- & IX-units)
NE
-
Proprietary and Confidential
Keep in minds…須注意…
Dosing and pH adjustment添加及pH調整
Reaction is slow and small amount with frequent addition is a must 反應較慢,頻繁及量少的添加模式是必須的 Accurate measurement of pH is important for process performance and eliminate the precipitation of chromium/Stabilizer 精确測量pH值對工藝性能以及消除鉻/穩定劑的沉淀很重要
Plating speed鍍速 [µm] @ 10-15A/dm²
Bright hex-Cr
µm
2,5
Байду номын сангаас
SO4-based CrIII
TriChrome Plus
2,0
1,5
1,0
0,5
Typical Range for Automotive Specifications汽車行業一般要求
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-
Proprietary and Confidential
三价铬电镀工艺研究现状及展望
三价铬电镀工艺研究现状及展望周琳燕;古雅菁;欧阳小琴;肖胜辉;张斌斌;万莹;王春霞;冯长杰【摘要】电镀铬层的应用范围极为广泛,而常用的六价铬镀液中的Cr(Ⅵ)有毒且严重污染环境,研究环保型的三价铬电镀工艺以取代六价铬电镀工艺是近年来的研究热点.阐述了三价铬镀铬的特点,分析了当前三价铬镀铬体系存在的镀液稳定性差和在镀硬铬时镀层难以增厚的问题及其相应的解决办法,展望了三价铬镀铬的发展方向.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2015(037)008【总页数】5页(P14-18)【关键词】三价铬镀铬;镀液稳定性;镀厚铬;研究现状【作者】周琳燕;古雅菁;欧阳小琴;肖胜辉;张斌斌;万莹;王春霞;冯长杰【作者单位】中航工业江西洪都航空工业股份有限公司理化测试中心,江西南昌330024;中航工业江西洪都航空工业股份有限公司理化测试中心,江西南昌330024;中航工业江西洪都航空工业股份有限公司理化测试中心,江西南昌330024;中航工业江西洪都航空工业股份有限公司科技部,江西南昌330024;中航工业江西洪都航空工业股份有限公司科技部,江西南昌330024;中航工业江西洪都航空工业股份有限公司科技部,江西南昌330024;南昌航空大学材料学院,江西南昌330063;南昌航空大学材料学院,江西南昌330063【正文语种】中文【中图分类】TQ153.11引言镀铬在电镀工业中应用广泛。
镀铬层具有良好的硬度、装饰性、耐热性及耐蚀性［1］。
镀铬工艺按照铬离子的价态可分为六价铬电镀铬和三价铬电镀铬两大体系。
六价铬镀铬工艺从1856年至今，经过150多年的发展，其工艺成熟，所得镀层性能优良［2］。
但作为铬离子提供源的铬酸毒性很大，对人体会造成粘膜及皮肤烧灼、溃疡，有致癌作用，同时还可使土壤气孔堵塞，破坏土壤结构，污染环境［3］。
因此，很多国家出台了相关的法律法规，开始对Cr(Ⅵ)进行限制使用并逐步淘汰:欧美等地的卫生组织规定饮用水中Cr(Ⅵ)的质量浓度限制在0.05mg/L以下;欧盟2006年通过RoHs(欧盟有害物限制)法规［4］。
三价铬电镀工艺(5-31)
可應用的金屬雜質處理方法
樹脂吸附方法 1. 鍍液更穩定，控制較容易
能有效控制金屬雜質於範圍內 鍍層的顏色較穩定 能保持覆蓋能力及深鍍能力
2. 可連續不停處理，不需要停產
3. 無處理後的沉澱物附於工件上 4. 操作成本低
減省使用除雜劑，電能損耗 樹脂經再生處理後，可重複多次使用
鍍液分析
項目 TC Additive
TC Additive 添加劑 TC Adjuster 調整劑 TC Stabilizer 穩定劑 TC Regulator 調和劑 TC Corrector 修正劑
Cr3+, 導電鹽及硼酸 Cr3+ 絡合劑 濕潤劑 金屬鐵
TC Additive 添加劑
• 適用於開缸及補充。 • 沒有電鍍的消耗量，只有帶出損耗。 • 鍍液比重控制在1.20，加入22.5克/升可增加0.01個單位的比重 • 一次過大量補充會引起沉澱，應“分段”並“逐小量”慢慢加
設備要求
鍍槽 陽極
溫度控制
整流機 過濾泵 安培小時添加器
PVC, ABS或聚乙烯塑料 採用安美特提供之石墨陽極(表面有極細的孔 隙，鹵族氣體釋出後置於孔隙內，使穩定劑 不會繼續氧化。 採用鈦加熱管。生產量大時，須配置冷卻裝 置。 9-12V, 提供直流電，波紋率< 10%。 需要，連續過濾。 強烈建議安裝。
防銹能力
視乎鎳、鉻層厚度 • 三價鉻鍍層厚度較高(>0.3um)，防銹能力較佳。 • 鎳鍍層厚度少於7~8微米時，鎳鍍層含有微孔， 與鉻鍍層的微孔
鎳
< 0 ppm
鐵
< 500 ppm
鉛
< 10 ppm
金屬雜質
金屬雜質
可應用的金屬雜質處理方法
电镀锌镍合金三价铬钝化工艺
电镀锌镍合金三价铬钝化工艺摘要：科学技术和现代工业的发展对防护性镀层的质量要求越来越高，传统的防护性镀锌层已不能完全满足要求。
近十多年来，锌镍合金的应用越来越广泛，锌镍合金电镀工艺的优点是镀液分散能力和覆盖能力优良，对电镀设备的腐蚀性小，镀层氢脆小，适合高强钢、钢铁铸件、冲压制件、热处理件及较复杂的零部件电镀。
本文介绍了锌镍合金电镀的工艺，比较了酸性镀液体系与碱性镀液体系的特点。
关键词：电镀；锌镍合金；三价铬；工艺电镀锌镍合金是近一二十年兴起的一种钢铁阳极型防护镀层。
通常所指的锌镍合金是含镍量在20 %以下的低镍含量合金，此范围内的合金镀层不仅耐蚀性7一10 倍于镀锌层，更是拥有良好的上漆性、可焊性和成型性，因此得以广泛的应用于汽车、航天航空、轻工、家电等领域的钢铁防护。
另外由于锌镍合金具有高耐蚀和低氢脆的优点，其可以作为良好的代锅镀层在航空工业中使用。
一、电镀锌镍合金工艺酸性镀液酸性体系主要为硫酸盐体系和氯化物体系2种。
氯化物体系是由酸性氯化物镀锌液转化而来，因具有导电能力好、分散能力较好、电流效率高、沉积速度快、氢脆性低、镀层耐蚀性、光亮度较碱性镀液好、易实现常温操作等特点而研究较多。
近年来还出现了一些直接将氯化物镀锌溶液转化为锌镍合金镀液的应用，运用于工业生产，酸性体系镀液的应用也日趋成熟。
同时还出现了无铵的氯化物镀液，使得此体系更加易于维护，废液处理更加简单。
除了氯化物主盐之外，镀液中还有配位剂、添加剂等成分，对镀层起着决定性作用。
配位剂。
在氯化钾-氯化铵型镀液中，铵根离子既起着导电盐又起着配位锌镍离子的作用，一般不另外添加配位剂。
在无铵的氯化物镀液中，添加剂中的某些有机成分起着配位剂的作用。
这些光亮剂大多含有Ｒ-ＳＯ3，Ｒ-ＳＨ，ＲＮ =ＮＲ，ＲＯＨ，ＲＣＯＯ-等基团。
添加剂。
一般酸性电沉积锌镍合金中，镍含量为13%左右，比锌含量少，故光亮锌镍合金电镀所用添加剂大多沿用或者是改进酸性光亮镀锌添加剂。
电镀三价黑铬工艺流程
电镀三价黑铬工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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低波美度三价铬镀铬
TRICRO L低波美度三价铬镀铬工艺TRICRO L是最新的三价铬工艺，可以得到一流的颜色；该工艺有卓越的走位能力和良好的阴极效率；镀层比传统三价铬具有更好的白度、硬度及耐磨性；槽液的抗杂性能极佳，稳定性极好，能更好的替代传统的六价铬工艺！二、开缸用TRICRO L Make Up开缸，也可用开缸盐、主盐、稳定剂等配合一起开缸。
并且使用新鲜镀镍阴极电解。
调节pH值，和温度，溶液即可正常电镀使用。
三、设备镀槽: 镀槽可以用耐稀盐酸的绝缘体，比如PP槽、橡胶槽。
绝对不能用衬铅的槽。
最好不要用PVC槽或者丙烯橡胶槽，因为这样的槽子可能污染镀液。
新槽应在室温下，用体积比5％的盐酸过夜浸泡。
倒掉，冲洗槽子，再用1％的盐酸浸泡12小时。
搅拌: 均匀、适度的搅拌可以提高走位能力。
搅拌不够，导致分散不均匀；搅拌过度，会导致漏镀。
空气搅拌或机械搅拌都可以。
过滤: 通过活性炭连续过滤，滤芯应该具备每小时至少过滤1~2次，最好是1－2kg的活性碳。
每周加活性碳时不需要清洗或者更换滤芯，除非过滤速率下降或碳芯失去吸附能力。
加热/冷却: 保持槽液的温度在28℃。
用纯钛、特氟隆、石墨、石英的热交换器或者冷却器来降低温度。
天气冷的时候，加热以防止溶液出现结晶的现象。
空气搅拌以防止局部过热。
用纯钛、特氟隆、石墨、石英的热交换器或者加热圈。
放在镀槽里的加热器，应该放在阳极的后面或者把加热圈隔离，以防形成双阳极。
通风: 镀液不会产生有毒的铬雾。
但是，如果阳极电流密度高或温度高，就会在阳极产生氯气；如果TRICRO L 导电盐浓度太低，也会产生氯气，所以要求配备通风设施阳极：挂在钛钩上的高纯度石墨阳极。
阳极面积与阴极面积比2：1，阳极电流密度8A/dm2。
用铜阳极钩时应远离镀液液面，以防铜杂质进入溶液。
四、添加补充与维护：11、TRICRO CM稳定剂：细化晶粒、增强极化走位，10000Ah补充12-16L。
TRICRO湿润剂：有助于镀层光亮，分散力好。
环保型三价黑铬电镀工艺
三价黑铬电镀添加剂哪家好？传统六价铬电镀工艺对人类健康和环境保护构成日趋严重的威胁。
相对于六价铬电镀工艺而言，三价铬电镀工艺的体系更复杂，对杂质的敏感性更高，对添加剂的质量要求也更高。
汇利龙科技从2006年起即开始着手三价铬电镀工艺的研发工作，2008年就开发出了第一代的三价铬电镀添加剂，是目前国内研发最早，工艺最先进、最成熟的三价铬电镀添加剂供应商。
➢Unimirror BTVC II 镜牌三价黑铬电镀工艺的设备要求镀槽：PP，PVC，或内衬PVC或玻璃钢的钢铁槽阳极：采用TVC专用阳极及钛钩温度控制：使用钛素材的电热笔、蛇形冷却管过滤：采用高密度炭芯连续过滤，二次循环每小时整流器：要求配置安培小时计，整流器容量不低于12V阴、阳极导电排使用树脂包覆铜材料➢Unimirror BTVC II镜牌三价黑铬电镀工艺的镀液成份及操作条件➢Unimirror BTVC II镜牌三价黑铬电镀工艺的开缸方法1.洗净镀缸，注入60%体积的纯水，加热至60 ︒C。
2.开启空气搅拌，缓慢加入310克/升的BTVC II-BC 复合盐，搅拌至完全溶解。
注意：加入BTVC II -BC复合盐后，镀液温度会急剧下降，必须维持加入以防温度下降导致溶解不彻底。
再加入180克/升的BTVC II -CC铬盐，搅拌至完全溶解。
3.注入纯水使液面之规定体积的85%，同时调整镀液温度至50 ︒C，检查BTVC II -BC复合盐及BTVC II -CC铬盐是否已溶解完全，否则继续搅拌至完全溶解。
4.使镀液温度恒定在50 ︒C，保持搅拌，加入70ml/L的BTVC II-CAT稳定剂，混合均匀，恒温搅拌至少3小时。
5.安装并检查阳极，紧固所有螺丝。
将所有裸露之铜阳极表面用PVC胶带纸包覆好。
6.边搅拌边加入8ml/L的BTVC II -MS与20ml/L的BTVC II -EXT。
7.边搅拌边加入70ml/L的BTVC II -BLA。
电镀三价铬工艺流程
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。
三价铬电镀讲议
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: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:1>铬是一种多价态金属,而三价铬镀液中的Cr3+是中间态,较不稳定.2>电镀过程式中,阴极可能还原成Cr0, Cr2+,但阳极易使Cr3+氧气成Cr6+,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.而使用不溶性阳极时,阳极附近会生成Cr6+,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)3沉淀,阻碍铬的沉积.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:<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Cr3+进入阳极区,避免Cr6+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.另其阳极表面还涂有一层膜,也可阻止Cr3+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,例于溴化铵等,抑制溶液中Cr6+产生.反应式如下:Cr2O72-+6Br-+14H+→2Cr3++3Br+7H2O3Br2+2NH4Br→N2↑8HBr虽然Br-对镀层外观没有直接影响,但仍是主要成份, Br-主要是能够抑抑制Cr6+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.4> 三价铬电镀可使用的电流密度范围很宽(1-100A/dm2),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.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Cr6+,Fe3+,Cu2+,Ni2+,Zn2+等离子及有机杂质(如铜,镍光剂及其分解物).我司是只有塑胶电镀,因此平时这些杂质主要是: Cr6+,Cu2+,Ni2+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: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,六价铬镀槽及钝化槽等,避免带入Cr6+.<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一样,一般要求不能超过8A/dm2.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,都无法阻止阳极附近发生如下电化学反应:Cr3+--3e→Cr6+.也就是说:阳极会达到Cr6+的析出电位.随着镀液中Cr6+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:一般使用的阴极电密在2-4A/dm2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+,NH4+的氯化物和硫酸盐.4> 抑制剂:其作用是抑制镀液中Cr6+的产生.如NH4Br等.5> 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.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/LTVC-CAT稳定剂(就是络合剂) 55-75ml/L 65ml/LTVC-MS湿润剂 2-5ml/L 3ml/LTVC-EXT络合剂(铁催化剂) 1-2ml/L 1ml/L三价铬 20-24g/L 22g/LPH 2.5-3.0 2.8温度 28-35℃ 32℃比重(Be0) 24-26 25阴极电流密度 8-16A/dm² 12A/dm²阳极电流密度 3.5-5.5A/dm² 4.5A/dm²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/dm²电流扯片,直至杂质去除为止,阴极用镀镍不锈钢板.TVC-三价铬候氏槽试片现象及解决一.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.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.解决方法: a. 用2-4A/dm 2小电流电解扯片,时间视情况而决定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0.5-1ml/L或用2-4A/dm2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..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..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.,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IIIa> 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 (含光亮剂,催化剂) 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.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(也叫光亮剂,在Part 2中含有,双氧水可除去) TriMacIII 起始劑:可交由麥德美技服人員進行分析.在開槽時需要10ml/L之起始劑以保持最佳的槽液性能.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:(主要是催化剂)是不饱和物,可被双氧水除掉,可增加沉积速度,副作用走位差,在Part2中含有. 在經一段時間停産之後,需要添加 1 mL/l 之TriMacIII,並以每次0.25ml/L方式逐次添加,用以保持最佳槽液特性.注意:過多的添加此種添加劑會導致鍍層發霧.TriMacIII 濕潤劑(影响镀层色泽均一性) 如果槽液表面張力高於40mN/m.可添加0.5到1.0ml/L,使表面張力恢復正常.少时中低区有黑条纹.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流密度（5A/dm2）,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1.5 ml/L之30%質量比的雙氧水並使槽液在操作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: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,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):镀液的温度控制在320C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.h> 电流密度(阴极电密:5-20A/dm2;阳极：3-5A/dm2)铬的沉积速度与电流密切联系度没多大关系,只与时间有关系.铬的沉积速度一般在0.16-0.2um/分钟.较低的电流密度有利于降低能耗和物耗.i>搅拌:轻微的空气功搅拌有利于避免镀液成份和温度的分布不均.4. 常见问题解决:问题原因措施a>镀层有黑色条纹1> PH值过高1>调低PH2>湿润剂过低2>补加湿润剂3>稳定剂过低3>补加稳定剂4>铬盐过低4>补加铬盐b>镀层有白色班纹1>铅污染1>排除铅污染来源2>镀铬前清洗不干净2>清洗干净3>镀铬前工件过于干燥3>保持工件湿润c>白色镀层1>锌污染1>排除锌污染来源2>镀铬入口处双极化2>排除双极化3>铅污染3>排除铅污染4>铬预浸时受六价铬污染4>排除六价铬污染f>铬覆盖力差1>PH过低1>调节PH值2>比重值过低2>补加开缸盐3>锌污染3>排除锌污染4>铅污染4>排除铅污染5>空气搅拌过度5>降低空气搅拌g>铬镀层太薄1>PH值过高1>调低PH值2>空气搅拌不足2>稍微增加空气搅拌3>稳定剂含量过低3>补加稳定剂h>镀层发黑1>温度太高1>降低温度2>PH值太高2>调低PH值3>金属污染3>排除污染5.除杂a> 电解法:采用3-4-3.5Adm2的阴极电流密度电解,阴极面积越大越好,阴极采用镀镍的不锈钢瓦愣板.可除去金属杂质.b> 离子交换法:c> C粉除有机杂质.。
常温高效硫酸盐三价铬电镀工艺
材料保护第43卷#第1期#2010年1月 25 工艺探讨常温高效硫酸盐三价铬电镀工艺孙化松,屠振密,李永彦,李炳江,李 宁(哈尔滨工业大学(威海)应用化学系,山东威海264209)[摘 要] 六价铬电镀工艺严重污染环境,有望被三价铬电镀取代。
三价铬电镀分为氯化物体系和硫酸盐体系,其中硫酸盐体系因具有阳极无有害气体析出、不腐蚀设备等优点,近年来发展迅速。
通过大量试验开发出常温甲酸-草酸体系硫酸盐工艺,并借助小槽挂镀、Ta fel 曲线、E I S 曲线和CASS 试验等方法对镀液和镀层性能进行了分析。
结果表明,在优化工艺条件下,该工艺镀层沉积速率高达0.18L m /m i n 以上,分散能力93%,覆盖能力96%,耐蚀性好,是一种性能优良、高效的三价铬电镀工艺。
[关键词] 三价铬电镀;硫酸盐体系;常温;沉积速率;分散能力;覆盖能力;耐蚀性[中图分类号]TQ153.1 [中图分类号]A [文章编号]1001-1560(2010)01-0025-03[收稿日期] 20090827[通信作者] 孙化松(1985-),男,山东枣庄人,在读硕士,主要从事电化学方向研究,E-m a i:l sunhua -songh it @ 0 前 言目前,我国电镀行业镀铬多采用六价铬体系,对环境造成了很大污染。
三价铬电镀毒性低、分散能力和覆盖能力好、废水处理简单,是最有希望取代六价铬电镀的工艺之一。
三价铬电镀又可分为硫酸盐体系和氯化物体系,近年来已对氯化物和硫酸盐体系三价铬电镀做了大量研究[1~5]。
硫酸盐三价铬电镀阳极不产生氯气,对设备腐蚀小,更有利于环保,已受到越来越多的关注。
目前,商业化的硫酸盐体系三价铬电镀工艺多在40~50e 施镀,沉积速率较慢[6]。
为了节约能源,提高生产效率,本工作开发出了一种常温硫酸盐三价铬电镀工艺,并对镀液及镀层性能进行了分析表征。
1 试 验1.1 试验仪器JZ-T 型赫尔槽试验仪(广州市二轻研究所),S4-explorer X 射线荧光光谱仪(德国B r uker 公司),Ga m ery PC750电化学工作站(美国Ga m ery 公司),C H I660电化学工作站(上海辰华公司),YWX /Q-150盐雾试验箱(无锡市锦华试验设备有限公司),TESCAN VEGA Ò扫描电子显微镜(捷克TESC AN 公司)。
三价铬电镀六价铬电镀镍钴铁电镀的对比
三价铬电镀六价铬电镀镍钴铁电镀的对比一、与六价铬镀铬工艺相比,三价铬镀液污染比较少,其毒性仅为六价铬的1%,电镀时不产生有害的铬酸雾,且镀液浓度低,污水处理简单,只要将废水ph调到8以上,即沉淀出cr(oh)3；二、从理论上讲,在相同电流密度下,三价铬电沉积速度可达到六价铬的2倍,且其镀液分散能力、覆盖能力比铬酸镀液好,光亮电流密度范围比较宽,适合于形状较为复杂的零件镀铬；三、三价铬的电流效率比六价铬镀铬要高,可达到25%；四、三价铬工艺可在锌、锌压铸件或钛上直接镀铬,也可进行滚镀铬；五、三价铬镀液可在常温工作,节约能源；六、三价铬镀层为不能已连续微裂纹铬,耐蚀性低于铬酸镀铬,硬度不高于铬酸镀铬层；七、电流密度范围阔,为015～100a/dm2；八、不受电流中断的影响。
但是,三价铬镀铬工艺存在下述问题:(1)目前已在生产中赢得应用领域的三价铬镀铬层厚度无法少于3μm,就可以用作装饰镀铬,无法用作软铬或其它功能镀层；(2)镀层发乌光,没有铬酸镀层的微蓝色；(3)由于铬就是多价态,在生产过程中镀液中的cr(ⅲ)难被水解成cr(ⅵ),毒害镀液,三价铬镀液稳定性尚需提升；(4)三价铬镀液对杂质比较敏感,管理维护比较严格；(5)生产成本比较高；(6)阳极材料的挑选就是确保镀液平衡的关键,必须采用特种钛阳极。
六价铬不是环保铬，有毒；欧盟rohs(restrictionofuseofhazardoussubstances)法令规定关于限制在电子电器中使用某些有害物质，主要热萦校航u、禁汞、禁k、禁六rt、禁溴耐燃剂。
六价铬是不环保的，但它在电镀中的作用比三价铬要好的多，增加附着力，在钝化中起重要的作用。
镍钴铁镀层（代软铬，装饰铬）电沉积镍钴铁系列合金或纳米晶合金镀是一种电沉积代替电镀硬铬的技术，以硫酸亚铁、硫酸镍、硫酸钴、硬化剂为主要原料，电沉积出来镍钴铁系列非晶合金或纳米合金镀层。
本技术主要就是通过采用镍钴铁合金非晶态镀层替代铬镀层，消解了六价铬污染问题。
三价铬电镀析氢
三价铬电镀析氢一、三价铬电镀的概念和原理三价铬电镀是一种常见的表面处理技术，它利用电化学反应在金属表面形成一层铬化合物膜，以提高金属的耐腐蚀性、耐磨性和美观度。
三价铬电镀是相对于六价铬电镀而言的，六价铬电镀中含有毒性较高的六价铬离子，对环境和人体健康有较大危害。
而三价铬电镀中使用的是无毒无害的三价铬离子，在环保和安全方面更加优越。
二、析氢的原理和影响因素在三价铬电镀过程中，常常会出现析氢现象。
析氢是指在金属表面形成氢气泡，这些气泡会影响到金属表面的均匀性和质量。
析氢产生的原因主要有两个方面：一是水分解反应产生了氢离子；二是阳极反应时金属表面释放出了氢离子。
影响析氢现象的因素主要有：电流密度、温度、pH值等。
三、如何避免析氢现象为了避免析氢现象对三价铬电镀的影响，我们可以采取以下措施：1. 控制电流密度：合理控制电流密度是避免析氢的重要手段。
当电流密度过大时，金属表面会产生过多的氢离子，导致析氢现象；而当电流密度过小时，则会影响到三价铬膜的形成速度和均匀性。
2. 调节温度：适当调节温度也可以减少析氢现象。
一般来说，温度过高会加速水分解反应、增加溶液中氢离子的浓度，从而促进析氢；而温度过低则会影响到反应速率和膜质量。
3. 调节pH值：pH值是溶液酸碱性的指标，也是影响析氢现象的重要因素之一。
在三价铬电镀中，pH值一般控制在2-4之间，这样可以减少水分解反应产生的氢离子数量。
4. 优化工艺参数：除了以上三个方面外，还可以通过优化工艺参数来减少析氢现象。
例如改变阳极材料、调整电解液成分、增加搅拌力度等。
四、三价铬电镀析氢的应用和前景三价铬电镀析氢虽然会对表面处理质量造成一定影响，但在许多领域仍然有广泛应用。
例如汽车制造、航空航天、电子产品等行业，都需要对金属表面进行三价铬电镀处理。
同时，随着社会对环保和安全的要求不断提高，三价铬电镀也越来越受到关注和重视。
未来，我们可以通过不断优化工艺、改进设备等手段，进一步提高三价铬电镀的质量和效率，为各个行业提供更加优质的表面处理服务。
ABS塑料三价黑铬电镀工艺与故障处理
ABS塑料三价黑铬电镀工艺与故障处理核心提示：介绍了ABS塑料电镀三价黑铬的工艺流程，主要包括除油，亲水，粗化，中和，预浸，催化，加速，化学镀镍，活化，镀铜，微蚀，镀光亮镍，镀三价黑铬，钝化和烘干。
给出了三价黑铬镀液的配方，阐述了各组分的作用及工艺条件对镀层的影响，介绍了常见故障的处理方法．1．前言环保型三价黑铬除了具有优良的耐蚀性、耐磨性和硬度外，更有高雅的美丽色泽，与锡合金枪色相比，有更好的耐磨性和机械性能，深受消费者喜爱，现已广泛应用于电子产品的ABS塑胶配件上。
然而三价黑铬电镀的工艺稳定性较差，在ABS 塑胶电镀应用中存在成品率低、故障多、镀液维护要求高等问题。
针对以上问题，通过提高三价黑铬电镀前处理质量及采用自行配制的黑铬发黑剂，优化三价黑铬电镀工艺，、关注镀液的变化并及时处理故障，取得了较好的效果。
2 .ABS塑胶件三价黑铬电镀工艺2．1工艺流程上机一除油一清洗一亲水一粗化一清洗一中和一清洗一预浸一催化一清洗一加速一清洗一镀化学镍一清洗一转机一活化一清洗一预镀铜一清洗一活化一镀酸铜一清洗一微蚀一清洗一镀光亮镍一清洗一镀三价黑铬—清洗一钝化一清洗一转机烘干。
三价黑铬电镀工艺流程中的几点说明：(1)催化工序中所用的催化剂是一种活化性胶体钯。
在强酸性溶液中，由钯核、锡、氯化物组成的胶团结构极易被粗化了的ABS塑料件表面吸附，为后序化学镍工艺提供高活性的催化中心。
催化的工艺条件为：催化剂(自$1J)20～40mg／L，氯化亚锡l g／L，盐酸300mI，／I．，温度23 oC。
(2)加速工序采用50～60g/L H2S04(化学纯)溶液，操作温度(50 4-5).C，其目的是除去胶体钯中的Sn(II)，促进催化。
(3)酸性亮铜应选用填平性好、深镀能力强的添加剂。
(4)光亮镍采用瓦特镀液配方，选择走位好、柔软性强、能获得白色镜面光亮的光亮剂。
(5)微蚀液由过硫酸铵和硫酸组成，在室温下浸渍10～15 S。
环保三价铬电镀铬配方工艺PMCr 07
环保三价铬电镀铬配方工艺PM Cr-07(周生电镀导师)PM Cr-07电镀工艺是一种环保型电镀铬工艺，具有以下特点：1. 环保产品，不含六价铬，简化废水处理过程。
2. 色泽均匀美观，均镀能力佳、覆盖能力好。
3. 镀液不含有机溶剂和螯合剂，对硫酸根和氯离了的容忍性佳。
4. 采用专用石墨阳极，可提高质量，降低成本。
5. 对电镀电源要求低，电镀过程中的断电影响极小。
6. 符合RoHS勺环保标准，色泽接近六价铬颜色。
周生电镀导师之(@q )：( 3) (8) ( 0) ( 6) (8) ( 5) (5) ( 0) (9)电镀导师之[(微) (Xin ) ] : ( 1 ) ( 3) (6 ) (5 ) ( 7) (2) ( 0) (1 ) ( 4) (7) (0)配方平台不断发展完善我们的配方平台包含的成熟量产商业种类多，已有AN美特、乐思、罗哈、麦德美、国内知名公等量产成熟的药水配方。
镀铬方面有安美特、麦德美等知名公司配方。
我们的配方平台帮助了很多中小企业提高产品技术水平，也有不少个人因此创业成功，帮助国内企业抢占国外知名企业市场，提升国产占有率是我们长期追求的目标。
配方说明目前市场上有很多类似抄袭的，或者是买过部分配方后再次转卖的，他们有时候会改动数据，而且不会有后期的改进和升级。
他们甚至建立Q群或者微@信群推广配方，我们没有建立任何群。
一切建&群的都是假冒。
(本*公*告*长*期*有*效)。
有些号称配方公开的公司，其实公开的是代号配方，靠高价卖代号原料赚取高额利润，希望买配方的用户不要被此类广*告忽悠。
.镀液组成及操作条件二镀液的配制与维护1. 在准备好的三价铬镀槽中安装三价铬专用石墨阳极，并做好清洁；2. 注入约50泣作容积的纯水于已做好清洁的镀槽中，启动空气搅拌，加热至约70 r ；3. 在空气搅拌下，以少量多次的方式加入计算量的PM Cr-07开缸剂，溶解过程中控制温度在35C左右；4. 加纯水至85泣作容积，继续空气搅拌16-24小时，保证PM Cr-07开缸剂完全溶解；5. 在强空气搅拌下，缓慢加入计算量的PM Cr-07稳定剂，避免在添加过程中出现局部高浓度；6. 控制镀液温度在30r左右，加入计算量的PM Cr-07湿润剂；7. 在空气搅拌下，加入15ml/L氨水，搅拌8小时，测试并调整镀液PH至2.8 ；8. 在空气搅拌下，加入计算量的PM Cr-07络合剂，9. 以纯水调整至工作液面；10. 在工作温度下，以2-3A/dm2阴极电流密度通电24小时后试镀。
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金屬鐵含量
• 標準範圍為50 ~ 100 ppm。
• 1毫升/升TC Corrector修正劑可增加33 ppm鐵。
0 ppm =>高電位區明顯漏鍍。 < 50 ppm => 高、低電位區的電鍍速度較慢。 > 150 ppm => 鍍層色澤較暗。 > 500 ppm => 中電位區有棕色的絨毛狀條絞。
入。 含量太低 => 鍍液導電性欠佳， 深鍍能力降低及出現黑影。 含量太高 => 容易產生結晶，封閉打氣管和陽極。
TC Adjuster 調整劑
• 適用於補充由於電鍍而消耗的鉻。 • 電鍍消耗量為454克/千安培小時。 • 每工作八小時，須補充TC Adjuster調整劑一次。 • 10克/升TC Adjuster調整劑可增加1.5克/升鉻含量。
因此，三價鉻將全面取締六價鉻!!!
三價鉻電鍍工藝 – 硫酸型及氯化物型的比較
硫酸型
氯化物型
陽極較昂貴及容易損壞
較便宜的石墨陽極
採用化學品及電解方法除去金屬雜 採用樹脂吸附除去金屬雜質，不需
質，需停產處理
停產處理。
開缸及生產成本較昂貴
開缸及生產成本較便宜
控制較困難
控制較容易
除金屬雜質方法：化學沉澱法，低 除金屬雜質方法：化學沉澱法，低
TC Regulator 調和劑
• 作用是使鍍層光亮，和降低鍍液的表面張力。
• 電鍍消耗量為25 ~ 50亳升/千安培小時。
含量偏低 => 鍍層起黑色漬，沉積速度下降。 含量偏高 =>不會有壞影響，但含量 >10亳升/升時，鍍層灰暗、起
白點及鍍液的深度能力下降。
• 可用表面張力計(Stalagmometer)分析TC Regulator調和劑的含量 。
TC添加劑每次總補充量上限 = 22.5 克/升 TC調整劑每次總補充量上限 = 7.5 克/升
• 強烈建議安裝安培小時添加器作日常補充。
注意事項
• 使用期間，工作液水位有機會慢慢上升，因此： • 工件進入三價鉻鍍槽前，盡量減低溶液之帶入。 • 停產期間，可將鍍液加熱，令工作液水位下降。
每種添加劑的作用
沈積速度
um 1.6
0.25um at 10.8ASD
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
1
2
3
4
5
6
Minutes of Plating
鍍液控制及維護
• 為了令鍍液穩定，強烈建議平均每八個工作小時，補充各主要 成份一次。
• 補充應“分段”並“逐小量”慢慢加入，避免一次過大量加入 ，否則鍍液必須預先電解至少達30 ~ 60分鐘，方可生產。
TC Regulator 調和劑
TC Stabilizer 穩定劑
• 作用是與三價鉻形成一種化合物使鉻鍍出。 • 電鍍消耗量為1.89升/千安培小時。 含量偏低 => 沉積速度下降，鍍層容易出現黑條紋。 含量偏高 => 導致鉻鹽沉澱，尤其在pH值和溫度較高時。
TC Corrector 修正劑
• 作用是提高鍍液的深度能力。 • 開缸時使用(3毫升/升)。 • 沒有特定消耗量，視乎情況適量添加。
400 g/l 80 ml/l 5 ml/l 3 ml/l 65 g/l 22 g/l
標準範圍
400-460 g/l 75-85ml/l 3-8 ml/l
3 ml/l 60-65 g/l 19-23 g/l
控制範圍
pH 溫度 比重 陽極電流密度 陰極電流密度 電流 沉積速度
攪拌
2.3 to 2.9 27 to 43oC 1.20 to 1.24 (24-28Beo) 2 A/dm2 (2 – 5 A/dm2 ) 14 A/dm2 (10 – 22 A/dm2 ) 直流電 0.15-0.25 um/min (10.8 A/dm2) 空氣攪拌
• 不會產生鉻霧而影響其他鍍槽 • 廢水及廢氣處理簡單 • 勻度能力(Throwing Power)及深度能力(Covering Power)較六價
鉻佳 • 產能更高，可增加掛件數量 • 沈積速度較六價鉻快 • 金屬鉻含量低 [Trichrome Plus (Cr3+ ~ 20克/升) vs. 六價鉻工藝
TC Additive 添加劑 TC Adjuster 調整劑 TC Stabilizer 穩定劑 TC Regulator 調和劑 TC Corrector 修正劑
Cr3+, 導電鹽及硼酸 Cr3+ 絡合劑 濕潤劑 金屬鐵
TC Additive 添加劑
• 適用於開缸及補充。 • 沒有電鍍的消耗量，只有帶出損耗。 • 鍍液比重控制在1.20，加入22.5克/升可增加0.01個單位的比重 • 一次過大量補充會引起沉澱，應“分段”並“逐小量”慢慢加
(Cr6+ ~ 135克/升)] ；=> 帶出消耗和廢水處理較少，運作成本減 低 • 電鍍時斷電可繼續電鍍，不會有不良後果 • 不容易燒焦 • 較少發生因鎳層鈍化，而產生“鉻跡”
操作範圍
成份
標準值
TC Additive 添加劑 TC Stabilizer 穩定劑 TC Regulator LR 調和劑 TC Corrector 俢正劑 Boric Acid 硼酸 Trival解方法
電流電解方法，樹脂吸附
除有機雜質方法：較頻密的碳粉及 除有機雜質方法：有需要時作碳粉
雙氧水處理
處理
新槽時，顏色較白。老化後，顏色 顏色較穩定 較灰暗
可達厚度，約2.5微米
可達厚度，約12.5微米(室温)
Trichrome Plus 之特點
• 不含六價鉻，毒性較低，對操作工的危害較少及化學品管理較 容易
設備要求
鍍槽 陽極
溫度控制
整流機 過濾泵 安培小時添加器
PVC, ABS或聚乙烯塑料 採用安美特提供之石墨陽極(表面有極細的孔 隙，鹵族氣體釋出後置於孔隙內，使穩定劑 不會繼續氧化。 採用鈦加熱管。生產量大時，須配置冷卻裝 置。 9-12V, 提供直流電，波紋率< 10%。 需要，連續過濾。 強烈建議安裝。
Tri-chrome Plating
三價鉻電鍍
NAME OR NUMBER
為何使用三價鉻?
根據WEEE指令將於2006年12月31日起實施管制重點 為廢電機及電子產品之回收及處理。
而RoHS條例規定，2006年7月1日起限制電機及電子產 品之零組件中不得含有超過0.1%(1000mg/kg)六價鉻。