[發(fā)明專利]一種常溫環(huán)保型三價鉻電鍍液及其電鍍方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210538054.4
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103014784A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭松林;劉萬青;饒丹
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥華清方興表面技術(shù)有限公司
• 主分類號: C25D3/06
• 分類號: C25D3/06;C25D3/10
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電鍍鉻的電鍍液及其電鍍方法，尤其是環(huán)保型三價鉻電鍍液及其電鍍方法。

背景技術(shù)

近幾年來，三價鉻電鍍技術(shù)的研究取得了較大的發(fā)展，特別是在克服雜質(zhì)污染和實現(xiàn)厚鍍層等方面取得了突破性進展，實現(xiàn)了長期穩(wěn)定的三價鉻電鍍。三價鉻電鍍工藝發(fā)展至今，其裝飾性電鍍工藝研究已經(jīng)進入逐漸完善的時期，生產(chǎn)應(yīng)用不斷擴大，目前已經(jīng)在裝飾電鍍方面獲得工業(yè)應(yīng)用。三價鉻電鍍不僅可以減少六價鉻電鍍對環(huán)境的嚴重污染，同時節(jié)約了大量的電能和污染處理費用，具有極其顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。商品化三價鉻鍍層已經(jīng)很接近裝飾性鍍鉻層。目前，取代嚴重污染環(huán)境的六價鉻裝飾性電鍍的最可行的技術(shù)是三價鉻電鍍。然而，目前的三價鉻鍍鉻工藝均存在著組成成分復(fù)雜（有的工藝體系成分達幾十種）、操作工藝難以控制、體系不穩(wěn)定等缺陷，使三價鉻電鍍難以在實際生產(chǎn)中推廣與應(yīng)用。這是由于Cr³⁺是中間價態(tài)，較不穩(wěn)定，在電鍍過程中，陰極可能還原成Cr⁰、Cr²⁺，由于陽極不用金屬鉻作陽極，一般使用不溶性陽極，這樣易使Cr³⁺氧化成Cr⁶⁺，六價鉻的存在，對三價鉻鍍液是及其有害的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、體系穩(wěn)定、工藝簡單易控的常溫環(huán)保型三價鉻電鍍液及其電鍍方法。

為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種常溫環(huán)保型三價鉻電鍍液，其電鍍液配方組成為：

三氯化鉻???????????????150-200g/L

硫代硫酸鉀?????????????80-90?g/L

氯化鉀?????????????????65-75?g/L

硼酸???????????????????30-50?g/L

草酸銨?????????????????10-15?g/L

溴化銨?????????????????5-10?g/L

香豆素?????????????????0.2-0.5?g/L

十二烷基硫酸鈉?????????0.02-0.04?g/L

磺基丁二酸鈉二辛酯???????0.02-0.2?g/L

其中，主鹽為三氯化鉻，氯化物鍍液導(dǎo)電好，電壓低，鍍液分散能力、覆蓋能力和電流效率較高，但陽極會析出有毒的Cl₂，且對設(shè)備腐蝕較重；通過加入溴化銨能極大地減少氣體的發(fā)生，從而本發(fā)明三價鉻電鍍液比現(xiàn)有氯化物三價鉻體系電鍍液更加環(huán)保，但是溴化銨的添加量不能超過10?g/L，否則會影響電鍍的電解效率。

基質(zhì)為去離子水。

絡(luò)合劑采用硫代硫酸鉀，在不影響鍍層結(jié)合力、焊接性能和導(dǎo)電性能的情況下能較普通三價鉻電鍍工藝提高鉻鍍層硬度2倍以上，選用硫代硫酸鉀作為絡(luò)合劑來提高鍍層硬度的方法在現(xiàn)有三價鉻電鍍工藝中尚未見報道，且該體系三價鉻電鍍液的鍍液穩(wěn)定性更高，使用壽命比現(xiàn)有的三價鉻電鍍液普遍要長1.5倍以上。

導(dǎo)電鹽選用氯化鉀和草酸銨，用以提高鍍液的導(dǎo)電率，導(dǎo)電鹽的含量受到溶解度的限制，而且大量導(dǎo)電鹽的存在還會降低其他鹽類的溶解度，對于含有較多表面活性劑的溶液，過多的導(dǎo)電鹽會降低它們的溶解度，使溶液在較低的溫度下發(fā)生乳濁現(xiàn)象，嚴重的會影響鍍液的性能。所以導(dǎo)電鹽的含量也應(yīng)適當(dāng)。

緩沖劑采用硼酸，用來穩(wěn)定溶液的PH值，特別是陰極表面附近的PH值。

整平劑采用香豆素，該物質(zhì)具有使鍍層將基體表面細微不平處填平的作用。香豆素在鍍鉻中作為整平劑的使用尚未見報道。

潤濕劑采用十二烷基硫酸鈉和磺基丁二酸鈉二辛酯兩種，具有降低溶液與陰極間的界面張力，使氫氣泡容易脫離陰極表面，從而防止鍍層產(chǎn)生針孔的顯著效果。

本發(fā)明進一步提供一種上述常溫環(huán)保型三價鉻電鍍液的電鍍方法：高純石墨作為陽極放入電鍍液中，將工件按照常規(guī)鍍前處理進行清洗和活化后放入上述常溫環(huán)保型三價鉻電鍍液中作為陰極，在溫度為10-25℃、pH值為2.0-4.0，電流密度為8-12A/dm²的條件下，電鍍20-30min即可沉積得到厚度為10-15um的鍍鉻層。

本發(fā)明的有益效果是：鍍液組分簡單、體系穩(wěn)定、工藝易控，進一步降低了陽極析出的有害氯氣量，減少了對設(shè)備的腐蝕，同時提高了鍍層硬度。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步地描述。

實施例1：

一種常溫環(huán)保型三價鉻電鍍液，其鍍液配方組成為：