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4 镀铬 镀铬用添加剂林林总总，不好一概而论。此处仅就普通镀铬如何用赫尔槽试验将光亮范围调至最宽(可达7.5cm一8.0cm)，以满足复杂件装饰性套铬谈一些体会。 4.1镀铬赫尔槽试验的特殊要求 对镀铬液作赫尔槽试验，比一般镀种要求高。 4.1.1试验电源 必须采用低纹波输出的5A或10A小电源。单相全波整流加电容滤波尚达不到波形要求。可用VMOS管作控制的恒流电源或具有稳流功能的小型高频开关电源。若为普通单相桥式或全波整流小电源，应另串接电感量和电容量足够大的兀型滤波器，将直流纹波系数降至5%以上。否则试验结果对生产无指导意义。 4.1.2试片 试片上应是保证处于活化状态的亮镍层。最好是新镀亮镍层的试片并存放在稀硫酸中，试验前清洗，再用很细的水砂纸轻轻打磨后，洗净表面，立即镀铬。 原因是钝化了的镍层上镀铬时光亮范围窄，易起黄膜。而现代镀镍光亮剂中含硫组分多，镍层易钝化。钝化程度不同，铬层光亮范围也不一样，试验结果误差大，重现性不好。 最佳办法是镀亮镍后在含氯化镍和盐酸的闪镀镍中闪镀20余秒，再镀铬。 4.1.3试验方法 5A电源取镀铬液125mL，10A电源取250mL，阳极最好为含锡18%一20%的薄铅锡板，开5A或10A电流镀lmin。 接好电源，夹好试片和阳极，镀铬液先用烧杯加热到高于试验温度4℃一5℃。赫尔槽中放入一支玻璃温度计，倒人镀液，观察温度计，当板吸热，液温下降到欲试验温度时，放入试片，立即开电，迅速调电流至5A或10A开镀。取出试片后冲洗干净，观察并记录光亮铬层范围。 4.2硫酸根含量调整 若试片光亮范围窄(例如赫尔槽10Almin小于5cm)，低区又无黄膜，可能SO4²-过多。(一般采用镀液回收措施时，SO4²-含量有增加趋势)。此时试加碳酸钡沉淀过多的SO4²-，至低区刚无黄膜。若光亮范围明显加宽，则证明SO4²-过多。按试验量的2/3加入大槽。注意不可一次加碳酸钡到位，因当时生成部分铬酸钡沉淀，过一夜，铬酸钡会转化为溶度积更小的硫酸钡，SO4²-又会偏少(最佳分散能力的硫铬比并非100：1而是155：1) 4.3铬酐含量判定 简单方法测镀液波美度，查表，大致判定铬酐含量。赫尔槽试验时若高端烧灰而光亮范围又窄，槽电压高，则铬酐过少，可补加20g/L再在同样温度下试，至高端不烧灰，光亮范围足够宽。 在镀铬时，铬酐的绝对含量允许范围很宽，可从50g/L一600g/L，更重要的是硫铬比、杂质含量、液温与阴极电流密度的交互影响。 4.4三价铬的判定 在含铬酐220g/L一250g/L又无添加剂的普通镀铬液中，三价铬以3g/L一4g/L为宜。过多，光亮范围窄;过少，低Dk区易起彩膜。 当试片低区隔无铬层几毫米外有带彩的黄膜(硫酸少时产生的黄膜是紧靠铬层的)时，则可能三价铬过少，此时可滴加双氧水再试，使刚无彩膜。生产中最好加草酸还原六价铬，但草酸反应速度慢。当采用含锡量达20%左右的铅锡阳极时，若阳极总表面又足够大，三价铬有减少的趋势。三价铬过少，镀液色泽为透明度好的棕红色;含量适当时，应略带黑色。有经验时，根据镀液颜色，大致判定Cr³+的多寡。 低浓度镀铬、稀土镀铬时，应视三价铬为有害杂质，其含量越低越好。 生产中控制Cr³+可采用含锡20%和7%一8%两种组分的铅锡阳极，调整其比例，以基本稳定Cr³+。Cr³+少了好办，而过多时要减少，则较麻烦。 4.5 效果 在含铬酐220g/L一250g/L而不含氟化物、添加剂的普通镀铬中，若经过赫尔槽试验对镀液进行精心调整，在36℃左右镀装饰铬时，光亮范围可达70mm一85mm。 在镀亮镍后再闪镀镍20余秒，在极薄的纯镍层上套铬能对复杂件实现低温镀铬(现代亮镍添加剂中含硫中间体组分多，亮镍层易钝化，而在钝化的镍层上套铬，一是易起黄膜，二是光亮范围窄)。 低温套铬，节电近二分之一，且基本不产生铬雾，有利于清洁生产。此法已在大生产中应用了几年。 5 氯化钾型微酸性镀锌 5.1锌含量判定 由于氯化钾镀锌液中无强络合剂，镀液先天不足之一是分散能力与深度能力均不良好，液温高时更差，不如锌酸盐镀锌，更不如氰化物镀锌。有人在镀液中加入氯化铵来加以改进，笔者认为是不可取的，其原因主要有二： (1)由于NH4+会络合溶解锌，促进锌阳极溶解，特别在液温高时，锌含量增加很快。锌高了，浓差极化减小，分散能力与深镀能力又会下降，而靠减少锌阳极来对付，电源分布更不均匀。以前在搞铵盐镀锌时，就为此而很头痛; (2)废水中氨氮难以处理，其排放标准为15mg/L，很易超标。 实践证明，在氯化钾镀锌时，必须保持足够的浓差极化，故主盐浓度不能高，特别是滚镀。 赫尔槽2A静镀3min，在pH值正常时，挂镀以烧焦lcm一1.5cm为宜，滚镀则应有2cm一3cm。烧焦区过窄，则锌含量过高。此时应检查造成锌高的原因，针对问题加以解决(如锌阳极质量不良，平时pH值控制过低，镀前酸洗后清洗不良而带人过多酸，一次误加氯化锌过多，长期停用未出取锌板等)。 锌过多时，一是稀释镀液补加其它材料，二是可试验在强烈搅拌下慢慢加入适量硫化钠稀溶液，沉淀部分锌离子。烧焦区过宽，先查pH值是否过高(最佳为5.0—5.2)。若pH调正常后还不行，可适当补加氯化锌，平时应及时检查锌阳极是否已过短、过小，并应保持足够大的阳极面积。 5.2 硼酸判定 硼酸在镀液中不仅起pH缓冲作用，对细化镀层结晶、提高镀层光亮性和光亮范围也有很大作用。实际使用时应根据液温，维持在接近饱和的状态。 5.2.1冷冻法 取镀液放在冰箱中冷却至5℃一8℃，应有较多结晶析出，否则在室温下硼酸过少，至少应补加5g/L一10g/L。 5.2.2赫尔槽试片上的反映1A静镀5min，逐渐分次补加硼酸，若光亮性明显提高，光亮范围明显加宽，则硼酸过少，再精细试验应补加的硼酸量。 5.3 氯化钾的判定 主要作为导电盐的氯化钾，其加入量应适当。含量恰当时，镀液电导率最佳;过多或过少，都会降低电导率，从而使分散能力、深镀能力下降;太多时，添加剂还可能因盐析现象而呈油状物析出。 赫尔槽0.5A静镀5min，若低区镀层光亮性差，补加4mL/L一5mL/L开缸剂(A剂)或柔软剂，改善不大，试加氯化钾10g/L一20g/L，若光亮性提高，则氯化钾少。 赫尔槽0.3A静镀3min，在pH值为1.5—2.0的低铬彩钝液中钝化2O秒，吹干，若低区无镀层区宽于1cm，则可能氯化钾少，逐次补加氯化钾，使无镀层区达最小。深镀能力良好的镀液，可以做到低区全有彩色钝化层。 5.4 光亮剂 光亮剂过少，镀层亮度差;光亮剂过多，烧焦区宽，镀层发脆，耐蚀性更差，兰白钝化层易泛黄、泛彩，低铬彩钝易脱膜，色彩变淡更快，故应少加勤加。将镀液pH值调至约4.0，若镀液发浑、发白，甚至有油状物析出，肯定光亮剂过多或质量不良。过多的光亮剂是难以用活性碳吸附去除的。 市售氯化钾镀锌光亮剂林林总总，但质量相差甚大，有的冬天好用夏天则不好用，有的易起条纹，有的镀层易发黄，这与载体质量、苄叉丙酮质量、辅助光亮剂的选择与配比等诸多因素有关。采用邻氯苯甲醛作主光亮剂，起光速度快，用于镀白锌尚可，而彩钝膜的附着力非常差。故应通过认真比较、筛选来确定。 赫尔槽1.5A静镀5min，若高中DK区亮度不足，补加补充剂(B剂或光亮剂)3mL/L一5mL/L，若光亮性明显提高，则B剂过少，试验确定补加量。若高中DK区亮度正常，低DK区亮度差甚至灰雾，适当调高pH值，再补加硼酸及氯化钾后均不理想，试加开缸剂(A剂或柔软剂)4mL/L,一5rnL/L再试，若明显改善，则确定最佳加入量，生产中A剂与B剂应按摸索出的补加比例同时添加。 5.5 深度能力的改进 任何光亮剂都做不到按配方比例同步消耗，总会有比例失调的现象。生产量较大的厂点应备有常用的组分材料供自行调整用。 氯化物镀锌光亮剂分为载体光亮剂、主光亮剂、辅助光亮剂三大类组分。载体光亮剂既要求对苄叉丙酮的增溶性好(即同样体积载体中允许溶人的苄叉丙酮多而冷却后不易结晶析出)，又要求高温特性好，本身在阴极上的吸附特性好。主光剂对高中Dk区亮度影响大，辅助光亮剂主要能扩展低Dk区光亮范围、提高分散能力。 实践证明，主光亮剂用苄叉丙酮(特别是质量不良时)，镀层易产生灰雾状;邻氯苯甲醛亮度好，但彩钝层附着力差。扩散剂NNO能提高分散能力，但降低阴极电流效率(镀时析氢加剧)。 苯甲酸钠和烟酸可提高电流效率，细化结晶，但降低分散能力(用赫尔槽试片三点法进行过多次测试)。适量的烟酸对提高深度能力有好处，但过多，反而对低DK不利。 赫尔槽小电流试验，分别补加不同组分，可将深度能力调至最佳状态。 试验及大生产应用证明，少量味精能提高深镀能力，但长期加入后效果不再明显。加入0。05g/L1，4一丁炔二醇，则能明显提高深镀能力和低DK区镀层光亮性，比加味精好。 5.6 铁杂质的判断 赫尔槽1。5A镀5rnin，清洗后用2%左右硝酸出光，高中DK区镀层发暗、发乌甚至发黑，则镀层中铁杂质夹附过多。 除铁时用双氧水氧化二价铁易生成胶态氢氧化铁，不易沉淀过滤。加高锰酸钾氧化几分钟后再加锌粉，则易生成絮状氢氧化铁沉淀。 过量的高锰酸钾有害，镀液静置过滤后应通过认真试验，再补加少量双氧水以还原残存的KMnO4。但双氧水亦不可多加，因为任何氧化性杂质对镀液都有害。 |
