CN104746111A - 一种三价铬电镀铬溶液及电镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三价铬电镀铬溶液及电镀方法。电镀铬溶液包括硫酸铬、磷酸二氢钾、草酸钠、盐酸羟胺、硫酸亚锡、乙酸和柠檬酸，溶剂为水。本发明的三价铬电镀铬溶液中采用三价铬的可溶盐硫酸铬，不含六价铬，对环境危害极低。而且本发明的三价铬电镀铬溶液中配方合理，稳定性好。且采用其在预镀件表面电镀沉积得到的镀铬层质量好，结构致密，表观光滑，膜层厚度一致。而且镀铬层与基底结合力好。本发明的三价铬电镀铬溶液能在钢、铜及铜合金、锌铸件或者镍镀层上直接电镀，且镀层结合力良好。
Description
技术领域
本发明涉及电镀铬技术领域，尤其涉及一种三价铬电镀铬溶液及电镀方法。
背景技术
金属镀铬层具有硬度高、耐腐蚀和优良的耐磨性，广泛应用于机械零件的表面处理。传统电镀铬溶液使用的是六价铬的主盐，其废液难以处理，对环境造成污染；而且目前的电镀铬溶液存在覆盖结合强度低，结晶速度慢，镀液不稳定；以及电镀铬工艺复杂，工作效率低，难控制的技术问题。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种三价铬电镀铬溶液及电镀方法，解决现有三价铬电镀铬溶液不稳定，及覆盖能力差的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种三价铬电镀铬溶液，包括浓度为10-20g/L的硫酸铬、10-50g/L的磷酸二氢钾、10-50g/L的草酸钠、1-10g/L的盐酸羟胺、0.1-1g/L的硫酸亚锡、5-20g/L的乙酸和1-10g/L的柠檬酸，溶剂为水。
进一步地，所述三价铬电镀铬溶液，包括浓度为15-20g/L的硫酸铬、20-45g/L的磷酸二氢钾、15-30g/L的草酸钠、2-8g/L的盐酸羟胺、0.2-0.8g/L的硫酸亚锡、8-15g/L的乙酸和5-9g/L的柠檬酸，溶剂为水。
进一步地，所述三价铬电镀铬溶液，包括浓度为20g/L的硫酸铬、40g/L的磷酸二氢钾、20g/L的草酸钠、5g/L的盐酸羟胺、0.5g/L的硫酸亚锡、12g/L的乙酸和8g/L的柠檬酸，溶剂为水。
本发明的三价铬电镀铬溶液的电镀方法，是通过以下步骤完成的：
步骤一、采用上述的三价铬电镀铬溶液的成分及用量配制三价铬电镀铬溶液；
步骤二、将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.5-3.5，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃，以预镀件为阴极，以惰性电极为阳极，在10-50A/dm2的电流密度下，进行电镀铬，完成三价铬电镀铬溶液的电镀方法。
进一步地，步骤二中，将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.8。
进一步地，步骤二中，采用循环冷却水的方式，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃。
进一步地，步骤二中，所述惰性电极采用石墨电极或者铁氧体电极。
进一步地，步骤二中，在15-30A/dm2的电流密度下，进行电镀铬。
优选地，步骤二中，在20A/dm2的电流密度下，进行电镀铬。
本发明的三价铬电镀铬溶液中采用三价铬的可溶盐硫酸铬，不含六价铬，对环境危害极低。而且本发明的三价铬电镀铬溶液配方合理，其中的主盐、导电盐、配位剂、稳定剂、缓冲剂和润湿剂等各物质的选用及用量配比合理，各物质协同配合，使得三价铬电镀铬溶液的稳定性好。且在电镀铬过程中，三价铬电镀铬溶液的润湿性好，对基底的覆盖能力强，得到的电镀铬镀层质量好，结构致密，膜层厚度一致，与基底覆盖结合力好，且表观光滑。
本发明的三价铬电镀铬溶液能在钢、铜及铜合金、锌铸件或者镍镀层上直接电镀，且镀层结合力良好。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例1的三价铬电镀铬溶液，组成为：浓度为20g/L的硫酸铬、40g/L的磷酸二氢钾、20g/L的草酸钠、5g/L的盐酸羟胺、0.5g/L的硫酸亚锡、12g/L的乙酸和8g/L的柠檬酸，溶剂为水。
采用本实施例1的三价铬电镀铬溶液作为电镀液，将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.8，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃，以预镀件为阴极，以石墨电极为阳极，在电流密度为20A/dm2的电镀参数下，电镀铬10-30min，在预镀件表面得到电镀铬层。
本实施例1的三价铬电镀铬溶液中各成分及配比合理，协同配合，使得三价铬电镀铬溶液的稳定性好。在预镀件上得到的电镀铬层电镀铬层覆盖均匀，结构致密，膜层厚度一致，与基底结合力好，且外观均匀细致，表观光滑，质量好。
实施例2
本实施例2的三价铬电镀铬溶液，组成为：浓度为10g/L的硫酸铬、10g/L的磷酸二氢钾、10g/L的草酸钠、1g/L的盐酸羟胺、0.1g/L的硫酸亚锡、5g/L的乙酸和1g/L的柠檬酸，溶剂为水。
采用本实施例2的三价铬电镀铬溶液作为电镀液，将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.8，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃，以预镀件为阴极，以石墨电极为阳极，在电流密度为10A/dm2的电镀参数下，电镀10-30min，在预镀件表面得到电镀铬层。
本实施例2的三价铬电镀铬溶液中各成分及配比合理，协同配合，使得三价铬电镀铬溶液的稳定性好。在预镀件上得到的电镀铬层电镀铬层覆盖均匀，结构致密，膜层厚度一致，与基底结合力好，且外观均匀细致，表观光滑，质量好。
实施例3
本实施例3的三价铬电镀铬溶液，组成为：浓度为20g/L的硫酸铬、50g/L的磷酸二氢钾、50g/L的草酸钠、10g/L的盐酸羟胺、1g/L的硫酸亚锡、20g/L的乙酸和10g/L的柠檬酸，溶剂为水。
采用本实施例3的三价铬电镀铬溶液作为电镀液，将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.8，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃，以预镀件为阴极，以石墨电极为阳极，在电流密度为30A/dm2的电镀参数下，电镀10-30min，在预镀件表面得到电镀铬层。
本实施例2的三价铬电镀铬溶液中各成分及配比合理，协同配合，使得三价铬电镀铬溶液的稳定性好。在预镀件上得到的电镀铬层电镀铬层覆盖均匀，结构致密，膜层厚度一致，与基底结合力好，且外观均匀细致，表观光滑，质量好。
实施例4
本实施例4的三价铬电镀铬溶液，组成为：浓度为15g/L的硫酸铬、20g/L的磷酸二氢钾、15g/L的草酸钠、2g/L的盐酸羟胺、0.2g/L的硫酸亚锡、8g/L的乙酸和5g/L的柠檬酸，溶剂为水。
采用本实施例4的三价铬电镀铬溶液作为电镀液，将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.8，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃，以预镀件为阴极，以石墨电极为阳极，在电流密度为20A/dm2的电镀参数下，电镀10-30min，在预镀件表面得到电镀铬层。
本实施例2的三价铬电镀铬溶液中各成分及配比合理，协同配合，使得三价铬电镀铬溶液的稳定性好。在预镀件上得到的电镀铬层电镀铬层覆盖均匀，结构致密，膜层厚度一致，与基底结合力好，且外观均匀细致，表观光滑，质量好。
本发明的实施例1至实施例4中，电镀方法的步骤二中，所述预镀件可以是钢、铜及铜合金、锌铸件或者具有镍镀层等本领域公知的可以进行电镀铬的器件上。电镀铬时间依据电镀铬层的厚度进行设定即可。可以采用循环冷却水的方式，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃。阳极除了采用石墨外，还可以采用铁氧体电极。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种三价铬电镀铬溶液，其特征在于：包括浓度为10-20g/L的硫酸铬、10-50g/L的磷酸二氢钾、10-50g/L的草酸钠、1-10g/L的盐酸羟胺、0.1-1g/L的硫酸亚锡、5-20g/L的乙酸和1-10g/L的柠檬酸，溶剂为水。
2.根据权利要求1所述的一种三价铬电镀铬溶液，其特征在于：所述三价铬电镀铬溶液，包括浓度为15-20g/L的硫酸铬、20-45g/L的磷酸二氢钾、15-30g/L的草酸钠、2-8g/L的盐酸羟胺、0.2-0.8g/L的硫酸亚锡、8-15g/L的乙酸和5-9g/L的柠檬酸，溶剂为水。
3.根据权利要求1所述的一种三价铬电镀铬溶液，其特征在于：所述三价铬电镀铬溶液，包括浓度为20g/L的硫酸铬、40g/L的磷酸二氢钾、20g/L的草酸钠、5g/L的盐酸羟胺、0.5g/L的硫酸亚锡、12g/L的乙酸和8g/L的柠檬酸，溶剂为水。
4.一种三价铬电镀铬溶液的电镀方法，其特征在于：通过以下步骤实现：
步骤一、按照上述权利要求1至权利要求3中任意一项所述的三价铬电镀铬溶液中的成分及用量，配制得到三价铬电镀铬溶液；
步骤二、将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.5-3.5，控制三价铬电镀铬溶液的温度在20-30℃，以预镀件为阴极，以惰性电极为阳极，在10-50A/dm2的电流密度下，进行电镀铬，完成三价铬电镀铬溶液的电镀方法。
5.根据权利要求4所述的三价铬电镀铬溶液的电镀方法，其特征在于：步骤二中，将三价铬电镀铬溶液的pH值调节至2.8。
6.根据权利要求4所述的三价铬电镀铬溶液的电镀方法，其特征在于：步骤二中，在15-30A/dm2的电流密度下，进行电镀铬。
7.根据权利要求6所述的三价铬电镀铬溶液的电镀方法，其特征在于：步骤二中，在20A/dm2的电流密度下，进行电镀铬。
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