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关于镀黑Zn和镀黑cr的问题-请教

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发表于 2007-11-24 08:52:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
今有日本客户来我司,说日本有个技术,镀的锌和铬的颜色为黑色的,和发黑的效果差不多!我单位以前没有做过,不知道国内有没有这样的说话,两者之间的区别和优缺点各是什么,请指教!
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发表于 2007-12-1 00:40:31 | 显示全部楼层
镀锌后着黑色;有镀黑铬的工艺。
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发表于 2007-12-4 13:03:50 | 显示全部楼层
我这里有关于镀黑铬的一点介绍,希望对楼主有用。
' b! d1 |8 w5 r  T9 ~' B4 U* u" b( Z2 u' y3 ~
黑铬镀层具有许多优点,其化学稳定性好,可以经久保持其表面光泽的外观,装饰性好,耐磨,而且抗污染能力强,因而广泛用作防护装饰性镀层。但是与其它常用镀层相比,黑铬镀层是最难获得的,其工艺上存在许多难点,主要有:
/ w2 H- ~! y8 }+ `! I; Y  K8 ~/ Y  ① 镀液均镀和深镀能力差。& c( b: S% C5 m7 d6 `2 |, M
  ② 阴极电流效率极低,一般在13%~16%,绝大部分电能都消耗在析出氢气等副反应上。# V: M3 W0 X5 \+ y2 B9 U
  ③ 获得合格镀层使用的电流密度大,槽电压高,能耗大,需要价格昂贵的电源。2 v7 ^0 Q* e6 S" h/ x- M
  ④ 电解液具有极强的腐蚀性。
, W4 C5 Y9 E! a! j9 S原理# [3 H( ?8 ]& P
  镀铬液的主要成分是铬酐,它的分子式是CrO3,铬酐中的铬是六价。铬酐易溶于水,溶液中的六价铬可以多种形式存在,如四铬酸(H2Cr4O13)、三铬酸(H2Cr3O10)、重铬酸 (H2Cr2O7)、铬酸(H2CrO4)和铬酸氢根(HCrO-4)等。' ?' Q! M0 ?8 O
  一般情况下,溶液中的Cr6+主要以铬酸和重铬酸两种形式存在,
4 a5 S* C% u/ Y1 n  y5 Z2CrO3+H2OH2Cr2O79 o" Z6 l+ |. t1 z
CrO3+H2OH2CrO4
+ F/ O$ e: b  Y9 n  重铬酸和铬酸处于动平衡状态,9 Q  }3 w% C# O" n# {; e
2H2CrO4=H2Cr2O7+H2O" N: u$ f0 w- T. c6 [! j
  CrO3的浓度降低或pH值降低时,平衡向生成Cr2O2-7的方向移动;
4 A" D2 W1 T8 q  CrO3的浓度增加或pH值上升时,平衡向生成CrO2-4的方向移动。
9 g$ [& h0 {& [5 U7 I9 H  E8 ~! e" z- f  镀黑铬时电极的反应如下:8 K0 I) z8 r, x$ u, U# M. I
阳极反应
/ S2 E* z6 G2 n7 C. P1 U4OH-4e2H2O+O2↑    ①
/ M- I) W) T4 \5 D6 L阴极反应
4 X/ a! z9 Z6 r8 u, B; `2H++2eH2↑           ②6 Z% L8 i9 B& o. u$ O
Cr2O2-7+8H++6eCr2O3+4H2O    ③
) r0 w4 o5 [: G' A7 b! J1 o, F# I5 X  由于氢气的析出,阴极区内的pH值上升,则发生如下转化,9 Q* i  t# s* R( o, q
Cr2O2-7+H2O = 2CrO2-4+2H+    ④
  a. u4 l4 h! w于是
/ Q2 `$ Q9 i  e1 x6 X  i. f% \( XCrO2-4+8H++6eCr+4H2O    ⑤! w* a" q  e6 L0 y' W# Q3 I
  因此,黑铬镀层主要是由铬和铬的氧化物组成。镀黑铬过程中,阴极上发生②、③式反应时,由于氢的析出,阴极区pH值上升,三价铬会在阴极上生成碱式铬酸铬薄膜,它是带正电性的分散胶体,会将阴极表面慢慢地包封住,这层膜很紧密,只能让氢离子透过发生②式反应,也即镀黑铬反应将会慢慢终止。当在镀液中加入阴离子添加剂HCr-I后,它能与镀液中的三价铬络合形成复杂的阳离子,这种复杂的阳离子又能破坏阴极表面所形成的碱式铬酸铬膜,使CrO2-4离子能在阴极上放电而析出金属铬,发生⑤式反应,因而添加剂具有使铬镀层表面活化的作用。$ i/ Y$ i) A0 G; D
镀黑铬工艺组成及其影响因素的分析
- E% W& u3 _  W9 y3.1 镀液组成及工艺条件& M3 L5 Y8 I9 W3 ^9 f, X
  通过大量的实验和小槽的多次试镀,我们决定在原槽液中大大增加硼酸含量,并加入阴离子添加剂HCr-I,镀液性能得到明显改善,阴极电流效率有所提高。
5 T) ?+ q0 k6 B& o, U& Z  镀黑铬电解液新配方与工艺条件为:/ A8 l( L# L: u; p: u
  铬酐       280~350 g/L  X8 j/ u) m: s$ s% c) f# E
  硼酸       10~25 g/L
# D+ O; E3 o$ [' g# q; E  硝酸钠      7~11 g/L% A# V! S- k% @2 ^
  添加剂      HCr-I适量
- d! [% E$ x- t8 H& }2 z" v  镀液温度     15~35 ℃
* `. W, U# t9 J. h/ t, B" N3.2 镀液成分与工艺条件的影响
, E/ ?5 z$ b' b% B8 w3.2.1 铬酐:铬酐是镀液中的主要成分。当铬酐含量偏低时,镀液的深镀能力较差;含量偏高时,虽然深镀能力改善了,但镀层硬度降低,抗磨性能下降,一般控制在280~350 g/L之间。
  O! }2 R% A3 L* Z3 r1 w3.2.2 硼酸:硼酸的加入,能使镀层细致,提高镀液的覆盖能力。含量太低,镀层粗糙疏松;含量太高,会使镀层出现脆性、脱壳现象。
; t( B* z1 X4 W; s1 c3.2.3 硝酸钠:镀液中的硝酸钠是发黑剂,它的含量偏低时,镀层不黑,电解液的电导率低,槽电压高;含量偏高时,镀液的分散能力和覆盖能力较差。通常控制在7~11 g/L之间。3 y! ^1 Y# g$ S( t* J
3.2.4 添加剂:镀液中使用阴离子添加剂HCr-I可以提高镀液的分散能力和镀层的黑度,并具有使黑铬镀层表面活化的作用。% t0 a* H) O# P+ [; C- D" y* X* I
3.2.5 镀液温度:镀黑铬时,由于阴极电流效率很低,工作时的电流密度较高,槽液的温度极易上升。当温度超过35 ℃时,镀层就不黑了,因此在生产中要严格控制槽液的温度。
% f$ g& Y+ U; v% {9 ?/ ~8 |3.3 杂质离子的影响及除去方法
9 F; ~% ^8 C) C& ?3 R5 B3.3.1 氯离子:镀液中氯离子含量过高时,会使镀层发花,覆盖能力降低,甚至会使镀层粗糙和发灰。因此生产中必须防止将氯离子带入镀黑铬槽液中。自来水中氯离子含量较高,因此不可用自来水配制镀黑铬槽液,应用蒸馏水或去离子水配制,而且镀黑铬前的清洗也必须用纯水。
6 `6 a2 Y  K# Z: X. |6 d' h  氯离子可用适量的硝酸银来除去。
/ _1 y) V; y8 O3 ?; S  F3.3.2 硫酸根: 硫酸根是特别有害的杂质。当镀液中含有硫酸根时,镀层呈浅黄色。$ ]! b3 G4 I% k; X  y+ P& D
  硫酸根可用适量的碳酸钡来除去。
, L4 I. g: i$ [, D3.3.3 铜离子:当镀液中含有铜离子达1g/L以上时,镀层会出现褐色条纹,因此阳极的铜挂钩不可侵入镀液内。若有落入镀槽内的铜零件,应及时取出。
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发表于 2007-12-4 15:44:35 | 显示全部楼层
学习一下
2 |8 b" M8 h/ U( w- `6 L8 O没接触过哈
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发表于 2007-12-4 18:18:43 | 显示全部楼层
学习到了,论坛真是高手云集啊.
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发表于 2017-9-30 01:15:53 | 显示全部楼层

$ c4 W# m. T$ U4 q8 z  \8 ]学习到了,论坛真是高手云集啊.
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