电镀铬

随着电极电势向负方向移动，反应速度不断增加，b点时到达最大
值。 电极电势达到b点以后，除了Cr2O72－还原为CrO3+ 外，在阴极上氢 气明显地析出： 2H+＋2e → H2↑ 在bc曲线段，同时进行着Cr2O72－－ → Cr3+ 和H+ → H2两个反应， 但表征反应速度的电流密度却随着电极电势的变负而降低。这与阴极胶 体膜的形成有关
2 pH 6



当pH值>6， CrO42－为主要形式，因此，镀铬时同时存在着CrO42－ `
HCrO4－ ` Cr2O72－ ` H+ ` Cr3+ `SO42－ 等离子，其Cr2O72－与
HCrO4－的含量取决于镀液的pH值和铬酐浓度。由上公式可知，当pH值减小 或铬酐浓度增加时，平衡向左移动，即CrO42－含量增加；反之，平衡向 HCrO4－增加的方向移动。但是，欲了解镀铬的电极过程，必须查明上述离 子是怎样参与反应的。
因此，不生产时，宜将阳极从镀槽中取出，浸在清水槽中。还应经 常洗刷，除去铬酸铅黄膜。若黄膜牢固，可在碱液中浸几天，待膜软化 后，再刷洗除去。此外，镀铬液的分散能力和覆盖能力较差，必须注意 阳极的形状和排布。在电镀复杂零件时，宜采用象形阳极或辅助阳极。 镀铬过程中，阳极上发生的反应有： 2H2O – 4e → O2 + 4H+
子基本上都在阳极被氧化掉，从而使镀液中的三价铬含量维持在一定
的范围内。实践经验证明，阳极面积与阴极面积之比维持在2:1或3:2较 为适宜。还需指出，由于反应(8–12)的发生，阳极表面覆盖一层暗褐色 的二氧化铅，这是一种正常的现象。这层膜不同于黄色铬酸铅膜，它 可导电并保护阳极表面免遭铬酸浸蚀而形成难以导电的铬酸铅黄膜。
镀铬的阳极过程及阳极 镀铬时采用不溶性阳极。不用铬阳极的原因是：①用铬做 阳极时，阳极金属铬溶解的电流效率大大高于阴极金属铬沉积 的电流效率，势必造成镀液中六价铬离子大量积累，使其组成 极不稳定、难以控制；②铬存在着几种价态，铬阳极溶解成不 同价态，并以Cr3+为主的离子形式进入镀液，造成镀液内Cr3+ 浓度升高，使镀铬过程难以正常进行；③金属铬的脆性大，难 以加工成各种形状。 可以作为镀铬用的不溶性阳极材料有铂、铅、铅锑合金 (含锑6％-8％)、铅锡合金(含锡6％-8％)、镀铅的钢板及镀铅的 钢丝等，金属铂价格昂贵，不宜在工业生产中应用。铅虽然能 少量地溶解在铬酸中，但由于铬酸铅的溶解度很小，铅的表面 迅速形成一层铬酸铅黄膜(PbCrO4)，阻止了铅的继续溶解.
镀铬工艺的主要特点

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 碱性镀液。 2.在镀铬液中，必须添加一定量的局外阴离子，才能实现金属铬的正 常沉积。 3.镀铬液的分散能力很低，对于形状复杂的零件，需采用象形阳极或 辅助阴极，已得到均匀的镀铬层，对挂具的要求也比较严格。 4.镀铬液采用较高的阴极电流密度，通常在20A/dm² 以上，比一般的 渡种稿10倍以上。 5.镀铬的阳极不用金属铬，而采用不溶性阳极。 6.镀铬的操作温度和阴极电流密度有一定的依赖关系，改变二者关系 可获得不同性能的镀铬层。
镀铬的阴极过程
有铬析出 大量氢气析出 Cr3＋产生
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。
在ab段，阴极上没有氢气析出和铬的还原。测定阴极区镀液的pH值
小于1，存在的离子形式主要是Cr2O72－ ，此时的阴极反应为： Cr2O72－＋14H+＋6e → 2Cr3+＋7H2O
镀铬的类型及用途




1.防护-装饰性镀铬 俗称饰铬，镀层较薄，光亮美丽，通常作为多 层电镀的最外层。广泛应用于汽车、自行车、钟表、五金等零部件的 防护与装饰。在多层镍上渡微孔或微裂纹铬，是降低镀层总厚度、获 得高耐蚀性防护-装饰体系的重要途径 2.镀硬铬镀层具有极高的硬度和耐磨性，可延长工件使用寿命，还可 用来修复被磨损零件的尺寸公差。 3.镀乳白铬 镀铬层呈乳白色，光泽度低、韧性好、孔隙低、光泽 柔和，硬度比硬铬和饰铬低。但耐蚀性高，所以常用于量具和仪器面 板。为了提高硬度，在乳白色镀层表面可再镀一层硬铬，即所谓双层 铬镀层，兼有乳白色镀铬层和硬铬镀层的特点，多用于镀覆即要求耐 磨又要求耐腐蚀的零件 4镀松孔铬 常用于受重压的滑动摩擦件表面的镀覆，如内燃机汽 缸筒内腔、活塞环等。 5镀黑铬 具有均匀的光泽，装饰性好，具有良好消光性。常用于 镀覆航空仪表及光学仪器的零部件、太阳能吸收板及日常用品的防护 与装饰
因此，此时，析氢和Cr3+的存在，为阴极胶体膜的形成创造 了条件，由于阴极表面形成了一层胶体膜，阻碍了电极反应的进 行，使反应速度显著降低；又由于镀液中的硫酸对阴极胶体膜有 一定的溶解作用，胶体膜的形成和溶解不断进行，致使曲线呈现 异常。 由于氢的不断析出，使阴极表面附近镀液的pH值增加，促进 Cr2O72－转变为HCrO4－ ， HCrO4－离子浓度增加。当电极电 势达到c点相对应的数值时，发生HCrO4－还原为铬的反应：， HCrO4－＋6e+ 3H+ → Cr＋4OH－ (8－ 8) 在cd段，同时进行着以上三个反应。且随着电极电势向负方 向移动，反应速度不断增加。有人曾经测定过在cd曲线段某一点 上消耗于三个反应中每一反应的电流量，表明六价铬还原为金属 铬的比例很小，在正常使用的电流密度范围内仅占总电流的13％ －15％。
电镀铬
概述
铬是一种微带蓝色的银白色金属，熔点为 1875~1920℃，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（HV=400~1200）、有 较好的耐热性、有较好的化学稳定性等优良的性 能，广泛用作防护-装饰性镀层体系的外表层和 功能镀层，在电镀工业中占有重要的地位。
可以作为镀铬用的不溶性阳极材料有铂、铅、铅锑
合金(含锑6％-8％)、铅锡合金(含锡6％-8％)、镀铅的钢
板及镀铅的钢丝等，金属铂价格昂贵，不宜在工业生产
中应用。铅虽然能少量地溶解在铬酸中，但由于铬酸铅 的溶解度很小，铅的表面迅速形成一层铬酸铅黄膜 (PbCrO4)，阻止了铅的继续溶解，因此铅就形成稳定不 溶性阳极。形成的铬酸铅膜，会使槽电压升高，严重时 造成阳极不导电、终止镀铬过程。
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2Cr3++7H2O – 6e → Cr2O72－ + 14H+
Pb+7H2O – 4e → PbO2 + 4H+
当镀液中三价铬含量过高时，可采用大面积阳极和小面积阴极的方
法进行电解处理，以此来降低镀液中的三价铬的含量。在日常生产中， 控制一定的阳极面积和阴极面积之比，使在阴极上产生的过量的Cr3+离

镀铬的电极过程 镀铬液中Cr6+的存在形式根据铬酐浓度的不同而异，浓度
高时，以三铬酸(H2Cr3O10)和四铬(H2Cr4O13)的形式存 在；低浓度时以氢铬酸盐(HCrO4－)的形式存在，一般情 况下(CrO3150g／L～400g／L)，则主要是以铬酸和重铬 酸的形式存在： 2CrO3+H2O→H2Cr2O7 CrO3+H2O → H2Cr2O4 铬酸在水溶液中分二步电离： H2CrO4 ＝ HCrO4－ ＋ H+ K＝4.1 HCrO－ ＝ CrO42－ ＋ H+ K＝10－6 当镀液的pH值<1，Cr2O72－为主要存在形式。 当pH值为2~6时，Cr2O72－与HCrO4－之间存在着下列 平衡： Cr2O72-－＋H2O ＝ 2HCrO4－ ＝ 2H+＋2CrO42