硫酸盐体系三价铬电镀装饰铬的突破(二)

硫酸盐体系三价铬电镀装饰铬的突破(二)

表4 温度对镀层厚度的影响

表5 温度对镀液覆盖能力的影响

    4.4电流对覆盖能力的影响

    镀霍尔槽试片，250mL镀液，5A电流施镀3min，测定不同温度下所得镀层对试片的覆盖情况，所得数值列于表6。实验表明，电流密度明显影响镀液的覆盖能力，随着电流密度的提高，覆盖能力增大。Trich-9551工艺规定电流密度范围Jk＝8~15A/dm-2，控制在10A/dm-2比较合适。

表6 电流对覆盖能力的影响

4.5pH对镀层的影响

镀霍尔槽试片，250mL镀液，在50oC温度下用5A电流施镀3min，测定不同pH条件下所得镀层的厚度和镀层对试片的覆盖情况，所得数值列于表7和表8。实验表明，在pH值为3.0和3.5的条件下，镀层厚度和镀液的覆盖能力均较好。在Trich-9551工艺中，将pH值控制在3.0~3.6的范围内。

    4.6搅拌镀液对覆盖能力的影响

    做250mL霍尔槽实验，按Trich-9551工艺操作，5A电流施镀3min，用玻璃棒搅拌镀液。实验发现，搅拌影响镀液的覆盖能力，与不搅拌相比，镀层覆盖试片的长度减少5~10mm，随着搅拌力度的增加，覆盖能力变差。因此，在Trich-9551工艺中规定，采用阴极移动或轻微空气搅拌的方式操作，不可以用大气流搅拌镀液。

    4.7杂质的影响和去除

    试验表明[19]，当铜杂质的质量浓度达到10mg/L时，镀层出现隐约的黑雾状阴影，铁杂质达到75mg/L时，镀层开始发黄，镍杂质达到150mg/L时，镀层的蓝白色减弱，镀层向镍镀层的颜色变化，锌杂质达到40mg/L时，镀层开始发黄。用电解法处理这些金属杂质，可以消除它们对镀液性能的不良影响。由于锌的电极电位较负，处理锌杂质时应当使用较大的电流。用Trich-9551PF净化剂处理镀液，也可以去除这些金属杂质。

    5镀层性能

    5.1镀层金相检验

    镀霍尔槽试片，黄铜试片镀光亮镍，然后镀Trich-9551三价铬，5A电流施镀5min。在显微镜下观察镀铬层，镀层光滑，无裂纹，无孔隙。图1是放大1500倍的镀铬层金相图。

Trich-9551三价铬镀层金相照片

5.2盐雾试验

取ABS塑料件镀铜、镍、铬，采用Trich-9551三价铬镀液施镀3min，铜层厚度9.3μm，镍层11.2μm，铬层0.17μm。按照GB/T10125-1997盐雾试验标准进行中性盐雾试验（NNS）72h，镀层无明显变化（未出现变色现象），满足客户对三价铬镀层的要求。

5.3恒定湿热试验

取与盐雾试验相同的样件，按照标准GB/T2423.3-1993恒定湿热试验方法，在温度40oC和相对湿度为93%的条件下试验168h，镀层无可见的变化，按客户要求合格。

 5.4人造汗液测试

取与盐雾试验相同的样件进行测试。用人造汗液将软布浸湿，然后用软布摩擦镀件表面2min，220次，恢复120min后观察，镀铬层无可见的变化，Trich-9551三价铬镀层人造汗液测试合格。

5.5抗化学污染测试

化学品：护手霜，防晒液，唇膏，装底霜，驱虫液，烹饪油。

样品：ABS塑料制品样件，镀层和厚度与盐雾试验样件相同。

测试：分别将上述六种化学品涂覆在样品表面镀铬层上，在室温下存放24h后，使用干燥的棉布擦去多余的化妆品三次，然后操作如下，

a.使用干燥棉布擦拭样品30sec，镀铬层无可见的变化。

b.使用水浸湿的棉布擦拭样品30sec，镀铬层无可见的变化。

c.使用餐具洗涤液稀释液浸湿的棉布擦拭样品30sec，镀铬层无可见的变化。

d.使用异丙醇浸湿的棉布擦拭样品30sec，镀铬层无可见的变化。

结论：Trich-9551三价铬镀层抗化学污染测试合格。

6结束语

相对于其它镀种而言，三价铬电镀工艺比较复杂，从理论探索到实验研究都具有较高的难度。然而，开发三价铬电镀却意义重大，因此，业内的广大学者和工程技术人员多年来对其进行了大量的研究和探索，取得了一项又一项的科研成果，创造了良好的环境效益和社会效益。目前，在中国电镀工业中，绝大部分生产线还在使用六价铬电镀，污染环境，损害员工健康。而三价铬电镀还不太成熟，还有待于进行更深入的研究，用三价铬代替六价铬，任重而道远。超邦公司经过不懈的努力，自主研发了Trich-9551三价铬电镀工艺，在提高硫酸盐体系三价铬镀铬速度方面取得了突破性的进展。镀液性能稳定，操作简便，镀层色泽美观，耐腐蚀性好，能够更好地满足广大客户的要求。随着三价铬电镀技术的不断进步，用环保型三价铬电镀技术全面取代重污染的六价铬电镀将成为必然的结果。

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