[發明專利]一種三價鉻鍍層及其制備方法

有效

• 申請號: 201710899809.6
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107419310B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 張志恒
• 申請（專利權）人: 永星化工(上海)有限公司
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及到三價鉻電鍍領域，具體涉及到一種三價鉻鍍層及其制備方法。一種三價鉻鍍層的制備方法，至少包括以下步驟：將基材浸入三價鉻電鍍液中，以所述的基材為陰極進行電鍍，電鍍溫度為20～45℃，電流密度為6A/dm²～25A/dm²，電鍍時間為5～30min；三價鉻鍍層鍍覆在所述的基材上；所述的基材表面至少包含有一導電層；所述的三價鉻電鍍液，至少包括以下組分：三價水溶性鉻鹽：15～20重量份；鈷鹽：12～16重量份；導電鹽：20～35重量份；配位劑：4～6重量份；緩沖劑：7～10重量份；黑化劑：0.5～1.6重量份；光亮劑：0.01～0.5重量份；去離子水：100重量份。

技術領域

本發明涉及到三價鉻電鍍領域，具體涉及到一種三價鉻鍍層及其制備方法。

背景技術

黑鉻鍍層屬于功能性鍍鉻層中的一種特殊鍍層，因其具有良好的物理、化學性能，莊重瑰麗的外觀以及良好的耐磨、耐蝕、耐溫性能，應用十分廣泛。黑鉻鍍層的主要成分是金屬鉻和氧化鉻，氧化鉻顆粒分散在金屬鉻介質中，由于金屬鉻的帶間躍遷和氧化鉻顆粒的共振致使黑鉻鍍層對太陽輻射具有很強的吸收作用。照相機、光學儀器、軍用武器和儀表系統等零部件上，常采用鍍黑鉻來防止光的漫反射；為了實現對太陽能更有效的利用，人們也常對太陽能吸收器表面進行電鍍黑鉻處理。

傳統的電鍍黑鉻采用的以鉻酐為主要成分的電鍍液，它具有高毒性和高污染性，目前已受到世界各國的嚴格限制。研究使用三價鉻體系代替六價鉻體系電鍍黑鉻具有重要意義。當前國內外對三價鉻電鍍液的研究做了大量的工作，其中以三價鉻電鍍液替代六價鉻電鍍液在裝飾性鍍鉻方面已經逐步推廣應用，但三價鉻電鍍黑鉻的研究較少，且基本都為氯化物體系，存在抗雜質能力差，陽極有氯氣產生對鍍槽的腐蝕嚴重，鍍液維護困難等問題，并且目前的黑鉻鍍層還存在表面較暗，光亮性不好，鍍層的孔隙率高，耐蝕性差以及鍍層與基材的結合力不好等問題。

針對上述技術問題，本發明的研究主要基于環保性和穩定性更好的硫酸鹽體系，本發明提供了一種三價鉻鍍層及其制備方法，本發明的三價鉻鍍層由鉻、鈷、氫、氧、硫、磷等元素組成，色澤深黑且顏色均一，具有良好的黑化度，并且鍍層與基材的結合力強，鍍層致密，孔隙率低，具有非常好的耐蝕性。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的第一個方面提供了一種三價鉻鍍層的制備方法，至少包括以下步驟：將基材浸入三價鉻電鍍液中，以所述的基材為陰極進行電鍍，電鍍溫度為20～45℃，電流密度為6A/dm²～25A/dm²，電鍍時間為5～30min；三價鉻鍍層鍍覆在所述的基材上；所述的基材表面至少包含一導電層；

所述的三價鉻電鍍液，至少包括以下組分：三價水溶性鉻鹽：15～20重量份；鈷鹽：12～16重量份；導電鹽：20～35重量份；配位劑：4～6重量份；緩沖劑：7～10重量份；黑化劑：0.5～1.6重量份；光亮劑：0.01～0.5重量份；去離子水：100重量份。

作為本發明一種優選的技術方案，所述的三價水溶性鉻鹽為硫酸鉻；所述的鈷鹽選自硫酸鈷、硝酸鈷、乙酸鈷中的一種或多種；所述的導電鹽為硫酸鈉與硫酸銨的混合物，所述的硫酸鈉與硫酸銨的質量比為1：0.3～1.2。

作為本發明一種優選的技術方案，所述的配位劑為甲酸、甘氨酸與蘋果酸的混合物，所述的甲酸、甘氨酸與蘋果酸的質量比為1：0.5～3：0.2～2。

作為本發明一種優選的技術方案，所述的緩沖劑為硼酸與磷酸二氫鈉的混合物，所述的硼酸與磷酸二氫鈉的質量比為2～6：1。

作為本發明一種優選的技術方案，所述的黑化劑選自天冬氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、2-氨基苯并噻唑-7-甲酸中的一種或多種。

作為本發明一種優選的技術方案，所述的黑化劑為半胱氨酸與2-氨基苯并噻唑-7-甲酸的混合物，所述的半胱氨酸與2-氨基苯并噻唑-7-甲酸的質量比為1：0.1～0.5。