铬是一种微带天蓝色的银白色金属。电极电位虽然很负，但它有很强的钝化性能，在大气中很快钝化，显示出具有贵金属的性质，所以钢铁零件镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定，能长期保持其光泽，在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定，但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中，在阳极电流作用下易溶于碱溶液。 铬层硬度高(HV6512MPa～10170MPa)，耐磨性好，反光能力强，有较好的耐热性。在500℃以下光泽和硬度均无明显变化；温度大于500℃开始氧化变色；大于700℃时才开始变软。 由于镀铬层的优良性能，广泛用作防护-装饰性镀层体系的外表层和功能性镀层(也称工程镀铬)传统的镀铬工艺，其电镀液以铬酸为基础，以硫酸作催化剂，两者的比例为100：1。工艺的优点为：镀液稳定，易于操作；无论镀光亮铬还是镀硬铬，镀层质量都比较高，具有光亮、耐磨、稳定等优点，所以一直得到广泛的应用。其缺点为：①阴极电流效率非常低，一般只有8％～l6％，这样，镀速相当慢，消耗的能量也相当大；②铬酸浓度高，含铬废水和废气污染大，材料浪费严重；③镀液温度较高，能量浪费大；④镀液的分散和覆盖能力差，形状复杂的零件必须采用象形阳极、防护阴极和辅助阳极才能得到厚度均匀的镀层。因此，国内外电镀界一直致力于改革高铬传统镀铬工艺，为降低铬酸浓度，减少其危害，提高镀铬效率进行着广泛的研究和探索，现已获得一定的成果。 改善传统镀铬工艺一般都采用在铬酸镀液中加添加剂的办法。这些添加剂可分为四类：①无机阴离子添加剂(如S042、F-、SiF6-、Se032-、BO32-、Cl04-、Br03-、10-等)；②有机阴离子添加剂(如有机磺酸：甲基磺酸CH3-S03H、乙基磺酸C2H5-S03H、丙基磺酸C3H7-S03H、苯磺酸；有机羧酸：甲酸HCOOH、乙酸CH3COOH；及各种氨基酸、吡啶衍生物等)；③稀土阳离子添加剂(如La3+、Ce3+、Nd3+、Pr3+、Sm3+等)；④非稀土阳离子添加剂(如Sr2+、Mg2+等)。 在改善传统镀铬工艺的过程中出现了四种较为突出的工艺：①以氟化物为催化剂的镀铬工艺；②以氯、溴、碘及稳定的有机磺酸、羧酸作催化剂的镀铬工艺；③以稀土作添加剂的镀铬工艺；④三价铬镀铬工艺。 1．镀铬的特点 (1)镀铬用含氧酸作主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低； (2)铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂； (3)镀铬虽然极化值很大，但极化度很小，故镀液的分散能力和覆盖能力很差，往往要采用辅助阳极和保护阴极； (4)镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高； (5)镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。 2．镀铬过程的特异现象 镀铬与其他金属电沉积相比，有如下特异现象： (1)随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降； (2)随电流密度升高而电流效率提高； (3)随镀液温度提高而电流效率降低； (4)随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至镀不出铬。上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。 相关阅读：镀铬：镀铬层的种类和标记 镀铬：镀铬液的种类和特性 镀铬：镀铬的基本原理 镀铬：镀铬工艺（上） 镀铬：镀铬工艺（下） 镀铬：防护-装饰性镀铬 镀铬：镀硬铬(耐磨铬) 镀铬：镀黑铬 镀铬：价铬镀铬 镀铬：不合格镀铬层的退除 |
