⑴ 鍍鉻添加劑的成分有哪些危險性
1,鍍鉻添加劑的成分主要為氟化物、溴化物、碘化物等。,
2,危險性:
對人的粘模及皮膚有刺激和灼燒作用、並導致傷、接觸性皮炎。這些化合物以蒸氣或粉塵方式進入人體,均會引中鼻中隔穿孔、腸胃疾患、白血球下降、類似哮喘的肺部病變。皮膚接觸鉻化物,可引起癒合極慢的「鉻瘡」,當空氣中鉻酸酐的濃度達0.15~0.31毫克/立方米時就可使鼻中隔穿孔。鉻為皮膚變態反應原,可引起過敏性皮炎或濕疹,病程長,久而不愈。
。鉻對人體的毒害有全身中毒,對皮膚粘膜的刺激作用,引起皮炎、濕疹、氣管炎、鼻炎和變態反應。
⑵ 鍍鉻添加劑的作用原理
鍍鉻添加劑種類繁多,按其功能分類如下:
4.1 替代部分H2SO4的添加劑—有機磺酸
有機磺酸分子結構R—SO3H,與H2SO4相似,碳原子數少於3的甲基磺酸,乙基磺酸都是優良的鍍鉻催化劑,烷基磺酸用量為1g/L-5g/L,佔CrO3含量的1%—2%。
有機磺酸與H2CrO4反應後,生成與硫酸鉻醯類似的極性分子,生成物是有機磺酸鉻醯。在有機磺酸鉻醯分子中,甲基、乙基、丙基等飽和烴基都是斥電子基因,使Cr-O-S間電子雲密度提高,鍵加強了。鍵不容易斷裂,整個有機磺酸鉻醯分子變得不易水解,提高了穩定性,因而提高了鍍鉻時的電流效率。
氨基磺酸,磺基乙酸雖然也含有磺酸基因,但是,氨基、乙酸基是吸電子基團,能使Cr-O-S間電子雲密度降低,鍵被削弱了,會降低有機磺酸鉻醯的穩定性,因而它們是較差的催化劑,其使用量也比較大,NH2SO3H/CrO3要大於1/10,磺基乙酸/ CrO3要大於1/3以上,才能提高催化能力,至於羥乙基磺酸,羥丙基磺酸,苯磺酸,丙炔基磺酸都含有吸電子基因(吸電子基因為羥基,苯基,丙炔基),同樣會降低有機磺酸鉻醯的穩定性,所以也是較差的催化劑。
硒酸H2SeO4與H2SO4性質相似,催化能力相近,都可得到光亮的Cr-Se合金,但鍍層內應力大僅適用於微裂紋鉻。
4.2 替代F-的添加劑—鹵化物及鹵酸鹽
HF,H2SiF6,HBF4,H3AIF6,H2TiF6等是第3代復合鍍鉻添加劑,優點是電流效率較高,覆蓋能力較好,缺點是單獨使用鍍層粗糙發暗黑,對陽極對鍍件都有腐蝕,鍍液容易積累雜質金屬離子而使性能惡化,所以人們致力於尋找替代F-的添加劑。
鹵族元素化合物是首先考慮的,可提高鍍鉻效率,其中Cl-鍍液的電流效率最高。但是,鹵素離子對陽離子對鍍件均有較強的腐蝕性,容易被陽極氧化為鹵氣揮發掉,消耗快,單獨做催化劑時,得到的鉻鍍層呈淺灰色,內應力大有脆性,不能全部取代H2SO4需要與H2SO4聯合使用。
HF,,HCl同樣能與H2CrO4反應,生成氟化鉻醯,氯化鉻醯。鹵原子具有吸電子誘導效應,同時,其P電子與鉻氧雙鍵能發生Pπ共軛效應,Pπ共軛效應大於誘導效應,使Cr-F鍵,Cr-Cl鍵加強,增強了氟化鉻醯,氯化鉻醯的穩定性,加上兩者分子體積小,容易遷移到陰極表面,所以能提高電流效率。Br- 、I-能與H2CrO4發生氧化還原反應,生成單質Br2,I2揮發掉,幾乎沒有催化效果。IO3-的作用則是活化鍍層表面,避免了低電流區不能正常析鉻的現象。ClO4-被陰極還原為Cl-能起到催化作用。
用H2SiF6,HBF4,H3AIF6,H2TiF6做催化劑時,電流效率要高於HF做催化劑時的電流效率,腐蝕性小於HF催化劑,。它們究竟是先轉化為HF後與H2CrO4反應的,還是直接與H2CrO4反應的?需要進一步研究。
鹵代羧酸是新型的鍍鉻催化劑,在鍍液中會水解出CI-、F-,具有較高的電流效率,能提高鍍液的覆蓋能力和分散能力。鹵代羧酸水解產物鹵離子和羧酸,都能使鉻鍍層發灰(早期的鍍黑鉻是Siemens用醋酸做催化劑的)外觀不好。這也可能是低濃度鍍鉻不呈銀白色而是青白色的原因。鹵代羧酸的另一個重要作用是緩沖陰極界面PH值。
從鍵能看,C-F鍵比C-Cl鍵鍵能大許多,不容易斷裂氧化分解,氟碳型化合物是穩定的,氟代羧酸要比氯代羧酸穩定的多。鉻霧抑制劑就是氟碳型化合物。C-Br鍵,C-I鍵鍵能更小,容易斷裂分解,因而溴代、碘代羧酸是不穩定的,不適合做鍍鉻添加劑。
4.3 替代H3BO3的添加劑—羧酸類
採用羧酸類及取代羧酸類的添加劑很多,甲醛,乙二醛可被強氧化性鍍液氧化為甲酸,乙二酸,鹵代羧酸和醯胺類可以水解為羧酸、氫鹵酸、銨離子,吡啶羧酸可視為具有環狀結構的特殊氨基酸,都可歸為羧酸類添加劑。
飽和一元羧酸屬於弱酸,電離常數很小,能夠緩沖陰極界面PH值。鹵代羧酸,醇酸,酚酸,氨基酸,吡啶羧酸均含有吸電子基因,能促使羧酸的電離,使電離常數增大,緩沖范圍向低PH值發展。
乙酸被氯取代後,由於氯原子較強的吸電子誘導效應,使得羧基電子雲密度按箭頭所指的方向轉移,其結果是O-H間電子密度降低,羧基中氫更容易以質子的形式電離,所以,一氯乙酸比乙酸性強,鹵代酸的酸性隨鹵原子數的增加而加強。三氯乙酸的酸性幾乎與無機酸相當。
鹵原子的電負性不同,對酸性的影響也不同,鹵原子的電負性順序為F大於CI大於Br大於I
因此,不同的鹵代乙酸的酸性以氟代乙酸為最強,一氟乙酸P=2.66.
鍍鉻溶液中Cr3+濃度約0.1mol/l,形成沉澱的PH值在4左右,為防止陰極界面沉澱的生成,要求緩沖劑的最佳范圍是PH小於4,大多數羧酸的Pka在2.5-5之間,緩沖范圍為Pka左右,所以,選用羧酸類做緩沖劑是合理的,而H3BO3的Pka=9.24,最佳緩沖范圍是8.24-10.24,顯然不太合乎要求,硼酸被羧酸類代替是必然的。
緩沖容量的大小與緩沖溶液的總濃度及組分比有關,總濃度愈大,緩沖容量愈大;總濃度一定時,緩沖組分的濃度比愈接近1:1,緩沖容量愈大;當PH=Pka時,緩沖容量最大。
在許多緩沖體系中,總有一個ka值在起作用,其緩沖范圍一般都比較窄。為使同一緩沖體系能在較廣泛的PH值范圍內起緩沖作用,可用多元弱酸或弱鹼組成緩沖體系。因為其中有多個ka值起作用。例如檸檬酸。第3代鍍鉻添加劑就是將不同Pka的幾種羧酸配合劑搭配的應用的,目的就在於更廣泛的PH值范圍內起緩沖作用。
普通一元、二元羧酸可盡量加大濃度,以使緩沖容量最大。用醋酸、氨基乙酸做添加劑時,用量要求比較大;用鹵代羧酸,磺基羧酸,羥基羧酸做添加劑時,用量為幾十克/升,上百克/升。
採用同多酸或雜多酸做添加劑時,提高電流效率的作用不明顯。可以認為它們不是催化劑,而是緩沖劑。
4.4 代替Cr3+的添加劑—稀土類
Cr3+的存在有利於改善鍍鉻溶液的分散能力,促進低電流密度區的電沉積。缺少鉻層易結瘤,硬度低,電沉積速度慢。稀土元素RE一般呈三價,在鍍液中能代替部分Cr3+,因此,稀土鍍鉻要求Cr3+含量低,不含也可以。稀土鍍鉻機理已經發表不少文章,這里就不累贅闡述了。
羥基酸包括醇酸和酚酸,用量小還原性強,能產生Cr3+,也是代替Cr3+的添加劑。n也報道使用溴化物,可以有效改善鍍液分散能力,但由於存在著釋放大量鹵素氣體的缺陷,阻礙了這類鍍液的推廣應用。
稀土陽離子也是應用很廣的一類鍍鉻添加劑,最早將稀土引入鍍鉻的是美國的 Romanowshi 等。他們在1976年獲得了使用稀土氟化物鍍鉻的專利,國內於80~90年代對這方面進行了大量研究,開發出一批比較有價值的工藝。稀土陽離子能較好地提高鍍液的均鍍能力,但對深鍍能力無明顯的改善,使用稀土的氟化物可以提高電流效率,但也同時引發了低電流區的腐蝕問題,另外稀土鍍鉻監控比較困難,特別是在鍍硬鍍方面,該工藝還有待進一步完善。
真正比較有希望全面改進鍍鉻性能的是有機或復合型(有機物與陰離子或稀土混用)添加劑。
許多人一直認為,在氧化性很強的鉻酸溶液中,尤其是在電解過程中,幾乎沒有什麼有機物可以穩定存在,因此限制了這類添加劑的發展。但 Edgan J提出使用鹵化有機酸,特別是鹵化有機二酸如溴化丁二酸、溴化丙二酸等,可以提高鍍液的分散及覆蓋能力,據稱此電解液即使在高溫、高電流密度下電解,有機物也不會被氧化。北京航空航天大學胡如南等也進行了相似的工作,並得出了類似的結論。
為了達到預期的目的,加入的有機酸或鹵代有機酸的量比較大,一般為幾十克每升,例如 Chessin在含氟化物的鍍鉻液中,加入最高量為32 g/L的鹵代二酸,使鍍液獲得了好的分散及覆蓋能力。
有機化合物的加入可以提高陰極電流效率。Hyman Chessin採用有機磺酸為添加劑,以較高的電流效率(大於22%)獲得了結合力良好的光亮鍍層,並避免了低電流腐蝕問題,添加的有機磺酸要求S/C≥1/3,加入量為1~18 g/L。
Anthony D Barnyi提出,適量的氨基乙酸、氨基丙酸等可以提高陰極電流效率,如在CrO3 200 g/L,H2SO4 2 g/L的鍍液中加入2.5 g/L的氨基乙酸,在40 ℃下電鍍2 h,陰極電流效率可達21.45%。
另外含有機添加劑的鍍液所得鍍層一般硬度較高。Laition在含甲醛、甲酸或乙二醛的鍍液中,得到的鍍層硬度為950~ 1 000 HV,經 600 ℃熱處理1 h,硬度可達1 600~1 800 HV,並且鍍層耐鹽腐蝕的能力是普通鉻鍍層的3倍。
將有機陰離子與有機添加劑復合使用,有時會取得很好的效果。Chessin將碘酸鉀、溴化鉀等與有機酸一起合用,得到平滑光亮的鍍層,並且電流效率很高,比較好的有機酸為磺基乙酸、丁二酸、三氯乙酸等,且用量較大,為5~100 g/L。在適當工藝下,陰極電流效率可達50%,不足之處為鉻酸濃度高達800 g/L,並且有機酸含量高,易腐蝕陰極。
美國安美特公司的專利產品也含有復合型添加劑,由磺基乙酸、碘酸鹽及有機氮化物組成,鍍液可不含H2SO4,陰極電流效率至少為20%。
採用有機或復合添加劑的鍍鉻液一般稱為第三代鍍鉻液,目前已經有數種比較成熟的工藝。美國安美特公司的 HEEF25, HEEF40工藝比較有代表性。特別是 HEEF25,電流效率可達 22%~26%,沉積速度為30~80 μm/h,鍍層光亮平滑。其工藝優點在於電流效率高,沉積速度快,且不含氟化物。但其成本較高,在一定程度上會影響其推廣應用。英國 Canning 公司的 Machil 工藝特點與HEEF25相當,陰極電流效率可達26%,鍍層硬度高於1 200 HV,且同樣不含氟化物。國內有關有機添加劑方面的研究報導較少,北京航空航天大學和山西大學進行過一些研究。據資料介紹目前國內至少有五家單位提供了類似於HEEF25的鍍硬鉻工藝。
最新一代鍍鉻添加劑主要採用烷基二磺酸及其鹽,包括甲基二磺酸、甲基二磺酸鈉、甲基二磺酸鉀等為添加劑的主要成分,完全不同於常規鍍鉻和普通混合型催化劑鍍鉻工藝,具有以下特點:1.高電流效率,可達23-29% 2.高沉積速度,是普通鍍鉻的2-3倍3.高硬度HV900-1150 4.高電流密度可達90安培/平方分米5.對鉛錫、鉛銻合金陽極腐蝕很小,對鍍件在低電流區無腐蝕。一般添加量約為4-10g/L, 每添加100公斤鉻酸酐同時消耗量8-15g烷基二磺酸及其鹽。
在此基礎上,很多添加劑廠商和研究部門以烷基二磺酸及其鹽為主要成分,添加有機物氨基磺酸、含氮雜環化合物等以及無機添加物碘酸鉀,溴酸鉀等等,等到了電流效率27-50%,硬度Hv900-1250的鍍鉻層,將鍍鉻工藝向前推進了一大步。
總之,在有機添加劑的開發方面還有許多工作有待於表面處理工作者們去做。
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⑷ 鍍鉻常見故障及處理
電鍍是製造業不可或缺的基礎工藝。電鍍生產中發生不良在所難免,不良現象頻發會影響生產進度和產品合格率,造成經濟損失。排除不良是電鍍技術人員管理的重要內容,以下針對*基礎不良現象與原因分析。
1.鍍層結合力不好
結合力不好一般有下列幾種情況:
(1)底層結合力不好,該情況大都是前處理不良、基體金屬上的油污或氧化膜未除盡造成的。
(2)打底鍍層成份控制不當,如鹼銅中銅與游離氰比例不當,有六價鉻污染等。
(3)前處理工序中的表面活性劑黏附在基體表面未清洗干凈。
(4)腐蝕過度,有些工廠除銹酸的濃度高或不加緩蝕劑也會造成結合力不佳。
2.鍍層脆性大
造成脆性的*大原因是鍍液中有機雜質或有機添加劑過多所致。有的技術操作人員把添加劑看作是*靈葯,鍍層一有問題就加添加劑。添加劑比例失調或超過允許上限就會造成鍍層脆性。另外,pH值不正常和重金屬離子對鍍液的污染,也會造成脆性。
鍍層脆性與結合力不好有時很難區別。一般可這樣區別::結合力不好的鍍層,能從基體金屬上成片撕下,彎曲時鍍層不會成粒屑飛出,薄型鍍件無嘶嘶聲;有脆性的鍍層,剝落時鍍層不能成片撕下,彎曲時鍍層成粒屑飛出,薄型鍍件有嘶嘶聲。
3.針孔
針孔在鍍亮鎳及光亮酸銅中*多見,通常見到的針孔有下列三種情況:
(1)因析氫造成的針孔是錐形的。
(2)因油污和有機雜質造成的針孔是細密不規則的。
(3)基體金屬的小凹點所造成的針孔無規則,如蒼蠅腳趾,很難認定,須經試驗和觀看基體表面才能確定。
4.毛刺
與針孔不同,可用濕紙揩擦故障處,如故障表面沾有紙屑的是毛刺,不沾紙屑的是針孔。造成毛刺的主要原因是固體雜質。
(1)鍍件本身帶入鍍液的固體雜質,如鐵屑;先塗漆後電鍍時,漆膜腐蝕下來的漆粒。
(2)外界混入或陽極溶解時帶入的固體雜質。建議陽極必須用陽極袋包紮。
5.發花
發花主要是有機雜質多,鍍液成分、光亮劑及表面活性劑(如十二烷基硫酸鈉)等比例失調造成的。同時,鍍液中沾有雜質或鍍前上道工序清洗不良也會造成發花。
6.泛點
鹼性鍍液殘留在基體金屬細孔內易於造成泛點,如鹼性鍍鋅、鹼性鍍錫等。對於某些含有機物較多的鍍液也會造成泛點,如氯化物鍍鋅、酸性鍍錫。另外,三價鉻藍白鈍化鍍後清洗不幹凈以及水質不好都會造成泛點。有些工廠採取一些方法解決泛點,如鹼性鍍鋅採用檸檬酸中和,酸性鍍錫採用磷酸三鈉,鍍鋅鈍化用水溶性封閉劑,均能取得一些效果。
7.燒焦發黑
造成燒焦發黑的原因可能有下列幾種:
(1)電流密度太大。
(2)溫度不在工藝范圍內。
(3)鍍液中主鹽的濃度太低。
(4)添加劑比例失調。
(5)鍍鉻槽電流波形有問題。
8.低電流密度區(低電位)不亮
造成低電流密度區不亮的原因可能有下列幾種:
(1)鍍液中金屬雜質污染,如鍍鎳中銅、鋅、鉛雜質的污染。
(2)光亮劑比例失調或光亮劑的質量存在問題。
(3)掛具接觸不良或掛具使用時間較長。
(4)電流密度不在工藝范圍內。
以上8點是電鍍中常見與常發的不良現象
⑸ 如何配製鍍鎳鍍銅鍍鉻的電解液有何計算工式
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⑹ 鍍鉻技術的要求是什麼
電鍍工藝技術
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1、不烘烤防爆熱鍍鋅
2、彩色鍍鉻
3、長金屬管內孔表面化學鍍鎳磷工藝
4、超聲快速熱浸鍍
5、瓷磚表面鍍覆貴金屬的方法
6、大面積一次性精確刷鍍技術
7、單槽法鍍多層鎳工藝
8、低濃度常溫鍍(微孔)鉻添加劑及其應用工藝
9、低碳鋼絲快速酸性光亮鍍銅工藝
10、低溫鍍鐵加離子轟擊擴滲強化技術
11、電鍍錫鉍合金鍍液及其制備方法
12、電解活化助鍍劑法熱鍍鋁鋅合金工藝
13、電爐鋅粉機械鍍鋅工藝
14、電刷鍍法刷鍍鉛—錫—銅減磨耐磨層的鍍液
15、電刷鍍陽極
16、鍍鉻廢槽液濃縮熔融除雜回收法
17、鍍鉻廢水廢渣提鉻除毒法
18、鍍鉻廢水中鉻的回收方法
19、鍍鋁薄膜的常溫快速陽極氧化技術
20、鍍鎳溶液及鍍鎳方法
21、鍍鎳溶液雜質專用處理劑
22、鍍銅合金及其生產方法
23、鍍銅添加劑及其制備方法和在焊絲鍍銅中的應用
24、鍍鋅鋼件表面附著有色鍍層的方法
25、鍍鋅光亮劑主劑及用其組成的光亮劑
26、鍍鋅基合金的鋼板的鉻酸鹽處理方法
27、鍍鋅件表面化學著黑劑
28、鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產工藝、設備及產品
29、鍍鋅三價鉻白色鈍化液
30、鍍鋅添加劑的合成與應用工藝
31、鍍銀浴及使用該鍍銀浴的鍍銀方法
32、鈍化法熱浸鍍鋁及鋁合金工藝
33、多層鎳鐵合金復合塗鍍工藝
34、多稀土系列鍍鉻添加劑及製造工藝
35、防治鍍鉻電解液霧化的方法
36、非金屬流液鍍銅法
37、粉鍍(滲)鋅方法及裝置
38、復合機械鍍鋁鋅工藝
39、復合滲鍍方法
40、干濕法熱鍍鋁鋅合金工藝
41、鋼材和鑄鐵件的熱浸鍍鋁新工藝
42、鋼材熱浸鍍鋁工藝
43、鋼材熱浸鍍鋅鋁系合金用水溶性助鍍劑
44、鋼材熱浸鍍用稀土鋁合金
45、鋼管外表面連續熱鍍鋁方法
46、鋼絲的高耐蝕性的雙浸熱鍍工藝
47、鋼鐵件光亮酸性鍍銅前的預鍍工藝
48、鋼鐵件光亮酸性鍍銅前的預鍍工藝 2
49、鋼鐵熱浸鍍鋁鋅合金工藝
50、鋼鐵製品表麵粉鍍鋅劑
51、鋼製品鍍膜前凈洗工藝
52、高堆積鎳刷鍍溶液
53、高堆積鎳刷鍍溶液及其刷鍍工藝
54、高能級磁控濺射離子鍍技術
55、高效刷鍍耐磨鉻溶液
56、高緻密度和高耐蝕性的化學鎳磷鍍膜工藝
57、工件刷鍍表面活化方法
58、工作時無排水電鍍工藝
59、工作物熱浸鍍錫的加工方法
60、鈷-鎳-磷非晶合金鍍液和鍍層
61、光敏劑誘導的化學鍍鎳方法及其所用鍍液
62、焊絲鍍銅高防銹處理工藝
63、合金鍍液及其製法
64、化學鍍鎳鉻磷非晶態合金的溶液及其鍍覆方法
65、化學鍍鎳-磷合金鍍液及化學鍍工藝
66、化學鍍銅及其鍍浴
67、化學噴鍍鎳專用濃縮液的配製及其使用方法
68、化學性質不穩定金屬工件表面化學鍍鎳工藝
69、環保型高深鍍能力鍍鋅液
70、灰口鑄鐵件鑄造-熱鍍鋅同步工藝
71、回收鍍金屬廢水,製造水處理劑的方法
72、活塞環表面復合鍍工藝
73、機械鍍鋅快速活化工藝
74、冀形管熱鍍鋅工藝和裝置
75、鹼性鍍液電鍍鋅-鎳合金工藝
76、鹼性鋅鎳鍍浴
77、鹼性元素電解鍍銅液
78、膠體膏狀復合刷鍍液
79、金剛石鍍鈦工藝
80、金屬表面鍍覆光亮和高耐蝕性合金層的鍍液和方法
81、金屬表面高溫超聲浸鍍方法
82、金屬材料表面化學鍍鎳方法
83、金屬材料表面化學鍍鎳再套鍍硬鉻的方法
84、金屬長管內表面化學鍍的方法
85、金屬鍍液及其製造方法
86、金屬工件表面鍍滲金剛石工藝
87、金屬結構的假牙電刷鍍工藝
88、金屬熔融鍍槽中輥軸的表面處理方法
89、聚氯乙烯塑料硬片鍍鋁方法
90、絕緣瓷套低溫自催化鍍鎳鍍銅工藝
91、快速鍍鎳光亮劑、製造及其應用
92、快速滾鍍鎳鐵合金的電鍍液及方法
93、寬溫低鉻酐鍍鉻添加劑
94、礦山液壓支柱鍍鋅鎳合金純化工藝
95、離子鍍膜前工件處理工藝及除油、去污清洗劑
96、連續熱鍍鋅機組沉沒輥及穩定輥退鋅溶液
97、量具的一種快速精確鍍鉻修復法
98、鋁的粉末法可控滲鍍
99、鋁及鋁合金的鍍前處理方法
100、鋁型材鍍鈦金工藝
101、氯化鉀鍍鋅液添加劑的製造方法
102、內畫鍍銀工藝品及製作方法
103、納米烘鍍鋅及製作方法
104、鈉鹽鍍鋅極低鉻二次鈍化配方及工藝
105、難焊金屬的預刷鍍釺焊法
106、尼絲紡鍍鋁方法
107、鎳基合金粉的表面化學鍍鎳方法
108、屏蔽法局部鍍銀
109、普通玻璃真空鍍銅合金制茶鏡工藝
110、氣缸套筒內腔鍍鉻工藝
111、青銅鍍液及其制備工藝
112、清除鍍鋅體表面銹斑的方法
113、氰化鍍銀溶液無氰轉化方法
114、熱鍍鋅碳化硅槽及附屬設備
115、熱鍍鋅鋅渣的再生新工藝
116、熱鍍鋅中間合金復合添加劑
117、熱鍍鋅助鍍劑
118、熱浸鍍鋁用水溶性助鍍劑
119、熱浸鍍鋁用葯品後處理劑
120、熱侵鍍鋅合金及其製造方法
121、上加熱鍍鋅法
122、深孔定尺寸鍍鉻裝置及工藝方法
123、刷鍍鐵基組合鍍層的鍍液
124、塑料表面鍍銅提高與樹脂和金屬粘接強度的方法
125、縮二脲無氰鹼性鍍銅方法
126、碳纖維均勻鍍銅工藝
127、提高電刷鍍構件疲勞壽命的方法
128、鐵基置換法鍍銅施鍍助劑
129、鐵錳合金鍍液及施鍍工件的方法
130、鐵氧體音頻磁頭光亮鍍鎳工藝
131、銅或銅合金非電鍍鍍錫的方法
132、銅或銅合金室溫鍍錫工藝
133、銅線鍍錫工藝
134、無電解鍍液的再生方法
135、無電流沉積金的含水鍍液配套液及其應用
136、無刻蝕低溫鐵、鎳、錳、鈦合金鍍電解液
137、無刻蝕低溫鐵錳合金鍍電解液
138、無刻蝕鍍鐵鍍液的配製及維護方法
139、無刻蝕鍍鐵工藝鍍液長期穩定的條件
140、無氰鍍金液和筆內電源鍍金筆的生產方法
141、無氰鍍銅錫合金電解液
142、無氰鍍銅液及無氰鍍銅方法
143、無氰連續鍍銅生產技術
144、稀鉻酸溶液在電解退鍍中的應用
145、稀土低溫鍍鎳催化劑
146、錫-鉍合金鍍浴及使用該鍍浴的電鍍方法
147、錫鎳合金退鍍液
148、錫退鍍液的制備及應用
149、鋅錫合金鍍液及其制備工藝
150、新型反光裝飾材料鍍膜技術
151、新型熱浸鍍用復合稀土鹽助鍍溶劑
152、新型稀土鋅鋁合金鍍層材料及其熱浸鍍工藝
153、一種超大型水泥表面鍍銅的方法
154、一種超微氰鍍鋅光亮劑及其製作方法
155、一種低溫鐵合金電鍍方法及其鍍液
156、一種鍍鉻件保護劑的製造方法
157、一種鍍鉻老化液再生的方法
158、一種鍍鉻添加劑及其應用工藝
159、一種鍍納米氧化鋅膜層的玻璃
160、一種鍍三價鉻鍍液
161、一種鍍通孔的無甲醛電解厚銅製造方法
162、一種鍍氧化鋅膜層的玻璃
163、一種鍍液添加劑及其在錫-鉛合金鍍中的應用
164、一種多功能鹼性鍍鋅光亮劑及其制備方法
165、一種粉末鍍銀鍍料及其配製工藝
166、一種鋼鐵表面離子鍍固體潤滑膜的方法
167、一種高鎳基合金鋼鍍厚銀工藝
168、一種光亮鍍錫-鋅合金電鍍溶液
169、一種環保型金屬合金鍍液
170、一種環保型微晶合金鍍液
171、一種機械鍍鋅工藝
172、一種加厚鍍鉻工藝
173、一種鹼性鍍鋅光亮劑的制備方法
174、一種金屬線材光亮鍍鋅工藝
175、一種可鍛鑄鐵管件的鍍鋅方法及其專用設備
176、一種內覆不銹鋼的鍍鋅水管的製造方法
177、一種納米復合鍍漿料及其制備和電鍍方法
178、一種鎳磷合金非晶鍍方法
⑺ 鍍鉻是什麼
鉻是一種微帶藍色的亮白色金屬,通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鉻的方法,稱為鍍鉻。金屬鉻在空氣中極易鈍化,表面形成一層極薄的鈍化膜,從而顯示出貴金屬的性質。
鍍鉻有兩種,第一種是起裝飾作用,外表光亮、耐磨擦性能較好,防銹能力不如鍍鋅,優於氧化。第二種是增加金屬零件的硬度、耐磨性等,這是零件的功能性。
鍍鉻常應用於家電、電子等產品上的的光亮裝飾件,工具,水龍頭等。
(7)安美特快鍍鉻分析方法擴展閱讀:
鉻鍍新發展
鉻鍍層由於具有一系列優良的性能而得到廣泛的應用,特別是隨著機械製造業的發展, 鉻鍍層的用量越來越大。但是傳統的鍍鉻工藝使用的電解液都由劇毒的鉻酐配製。
據報道,在鍍鉻過程中約有三分之二的鉻酐消耗在廢水或廢氣中,只有三分之一左右的鉻酐用於鉻鍍層上。大量的廢水和廢氣對環境造成了嚴重污染。
多年來,盡管加強了對含鉻廢水的回收和處理,但未得到根本解決,另外傳統的鍍鉻工藝還存在不少缺點。針對上述存在的問題,廣大電鍍工作者對鍍鉻工藝做了大量的研究工作。
參考資料來源:網路-鍍鉻
⑻ 鍍鉻的工藝要求
鍍鉻的工藝要求有許多點,以下是一一列舉:
⑴防護一裝飾性鍍鉻
防護一裝飾性鍍鉻不僅要求鍍層在大氣中具有很好的耐蝕性,而且要有美麗的外觀。
這類鍍層也常用於非金屬材料的電鍍。
防護一裝飾性鍍鉻可分為一般防護裝飾鍍鉻與高耐蝕性防護裝飾鍍鉻。表4—28列出防護裝飾性鍍鉻的工藝規范。
裝飾性鍍鉻的工藝條件也取決於欲鍍的基體金屬材料。可根據基體材料的不同適當調整工作溫度和陰極電流密度。
1)一般防護裝飾性鍍鉻
一般防護裝飾性鍍鉻採用中、高濃度的普通鍍鉻液,適用於室內環境使用的產品。鋼鐵、鋅合金和鋁合金鍍鉻必須採用多層體系,主要工藝流程如下。
①鋼鐵基體銅/鎳/鉻體系工藝流程為:
除油→水洗→浸蝕→水洗→閃鍍氰銅或閃鍍鎳→水洗→酸銅→水洗→亮鎳→水洗→鍍鉻→水洗乾燥。
表4-28 防護裝飾性鍍鉻的工藝規范
多層鎳/鉻體系工藝流程為:
除油→水洗→浸蝕→水洗→鍍半光亮鎳→水洗→光亮鎳→水洗→鍍鉻→水洗→乾燥。
↓ ↑
高硫沖擊鎳 (1μm)
②鋅合金基體弱鹼化學除油→水洗→浸稀氫氟酸→水洗→電解除油→水洗→閃鍍氰銅→水洗→光亮鍍銅→光亮鎳→水洗→鍍鉻→水洗→乾燥。
③鋁及鋁合金基體 弱鹼除油→水洗→電解除油→水洗→次浸鋅→溶解浸鋅層→水洗一二次浸鋅→水洗→閃鍍氰銅(或預鍍鎳) →水洗→光亮鍍銅→水洗→光亮鍍鎳→水洗→鍍鉻→水洗→乾燥。
2)高耐蝕裝飾性鍍鉻
高耐蝕裝飾性鍍鉻是採用特殊工藝改變鍍鉻層的結構,從而提高鍍層的耐蝕性,該鍍層適用於室外條件要求苛刻的場合。
在防護裝飾性鍍鉻體系中,多層鎳的應用顯著提高了鍍層的耐蝕性,研究發現,鎳、鉻層的耐蝕性不僅與鎳層的性質及厚度有關,同時在很大程度上還取決於鉻層的結構特徵。從標准鍍鉻溶液中得到的普通防護裝飾性鍍鉻層雖只有0.25~0.5μm,但鍍層的內應力很大,.使鍍層出現不均勻的粗裂紋。在腐蝕介質中鉻鍍層是陰極,裂紋處的底層是陽極,因此,遭受腐蝕的總是裂紋處的底層或基體金屬。由於裂紋處暴露出的底層金屬面積與鍍鉻層面積相比很小,因而腐蝕電流密度很大,腐蝕速度很快,而且腐蝕一直向縱深發展。由於裂
紋不可避免,如果改變微裂紋的結構,使腐蝕分散,那麼就可減緩腐蝕。在此構思下,20世紀60年代中期開發出了高耐蝕性的微裂紋鉻和微孔鉻新工藝。這兩種鉻統稱為「微不連續鉻」由於形成的鉻層具有眾多的微孔和微裂紋,暴露出來的鍍鎳面積增大但又很分散,使鎳層表}面上的腐蝕電流密度大大降低,腐蝕速度也大為減緩,從而提高了組合鍍層的耐蝕性,並且使鎳層的厚度減小5μm左右。
①微裂紋鉻在光亮鍍鎳層上施鍍一層0.5~3μm高應力鎳,再鍍0.25μm普通裝飾鉻,由於高應力鎳層的內應力和鉻層內應力相疊加,就能在每平方厘米上獲得250~1500條{分布均勻的網狀微裂紋鉻。
研究發現,普通鍍鉻電解液中加入少量的seO42-,可得到內應力很大的鍍鉻層。在添加seO42-的鍍液中得到的鉻鍍層帶有藍色。SeO42-含量越高,鍍層的藍色越重。
採用雙層鍍鉻法也可獲得微裂紋鉻鍍層。工藝為先鍍覆一層覆蓋力好的鉻鍍層,然後在含氟化物的鍍鉻溶液中鍍覆一層微裂紋鉻層。雙層法電鍍微裂紋鉻鍍層的工藝見表4—28。,雙層法的缺點是需要增加設備,電鍍時間長,電能消耗多。故目前已用單層微裂紋鉻代替,{但單層微裂紋鉻也存在氟化物分析困難及微裂紋分布不均等缺點。
②微孔鉻 目前使用最多的電鍍微孔鉻的方法是在光亮鍍鎳上鍍覆厚度不超過0.5μm的鎳基復合鍍層(鎳封閉),再鍍光亮鉻層,便得到微孔鉻層。
鎳基復合鍍層中均勻彌散的不導電微粒粒徑在0.5μm以下,在鍍液中的懸浮量為50~lO0g/L,微粒在復合鍍層中含量為2%~3%。常用的微粒有硫酸鹽、硅酸鹽、氧化物、氮化物和碳化物等。由於微粒不導電,在鍍鉻過程中微粒上沒有電流通過,其上面也就沒有金 屬鉻沉積,結果就形成了無數微小的孔隙,密度可達每平方厘米一萬個以上。
3)防護裝飾性電鍍注意事項
①較大零件人槽前要通過熱水沖洗預熱,切勿在鍍液中預熱,否則會腐蝕高亮度的底層表面。
②小零件需採用滾鍍鉻工藝,滾鍍鉻鍍液中應加入氟硅酸,防止零件滾鍍時瞬間不接觸導電而致表面鈍化。
③零件帶電入槽,對於復雜零件採用沖擊電流,或增大陰、陽極距離。
④每一電鍍層都要拋光,提高光潔程度,減少孔隙,防蝕。
⑤在鎳上鍍鉻時,如鎳鈍化,可用酸浸法活化,然後鍍鉻。活化方法為:在30%~50%(體積分數)的鹽酸中浸30~60s;在20%(體積分數)的硫酸中浸蝕約5min;在5%(體積分數)的硫酸中陰極處理l5s左右,再鍍鉻,就可得到結合力良好的鍍鉻層。
⑥電源宜採用全波整流。
⑦採用高濃度鉻酐鍍液時,可安裝回收槽以節約鉻酐,降低成本,減少廢水處理量。
⑵滾鍍鉻
需要鍍鉻的細小零件,如採用通常的掛鍍,不僅效率低,而且鍍件上常留下夾具的痕跡,不能保證鍍層的質量。滾鍍鉻多用於體積小、數量多、又難以懸掛零件的裝飾性多層電鍍,如銅/光亮鎳/鉻或光亮低錫青銅/鉻。此法可提高生產效率、降低成本。但它只適用於形狀簡單、具有一定自重的鍍件;不適用於扁平片狀、自重小以及外觀要求較高的零件電鍍。
滾鍍鉻時應注意的事項如下:
①滾鍍鉻溶液用蒸餾水或去離子水配製,注意清潔,嚴防雜質帶入,特別注意不要帶人Cl一;
②硫酸根應控制適宜,不易過高,以免零件表面發黃或鍍不上鉻,過量的硫酸可用碳酸鋇除去;』
③氟硅酸對鍍層有活化作用,並能擴大光亮范圍,不可缺少,也不宜過量;
④帶電入槽,開始使用沖擊電流,約l~2min即可;
⑤零件裝入滾桶前,必須將桶內的鉻酸液清洗凈,以防零件被鉻酸腐蝕發花;
⑥滾桶使用一段時間後,用鹽酸處理,以除去滾桶網上的鉻層;
⑦零件小,溫度可稍低些,為避免鍍液溫度升高最好用冷卻裝置。
⑶鍍硬鉻
硬鉻又稱耐磨鉻,硬鉻鍍層不僅要有一定的光澤,而且要求底層的硬度高、耐磨性好並與基體結合牢固。
鍍層厚度應根據使用場合不同而異。在機械載荷較輕和一般性防護時,厚度為l0~20μm;在滑動載荷且壓力不太大時,厚度為20~25μm;在機械應力較大和抗強腐蝕作用時,厚度高達l50~300μm;修復零件尺寸厚度可達800~1000μm。
耐磨鍍鉻一般採用鉻酐濃度較低(Cr03150~200g/L)的鍍液,有的工廠也採用標准鍍鉻液。工藝條件上宜採用較低溫度和較高的陰極電流密度,應視零件的使用條件和對鉻層的要求而定。表4—29列出了獲得最大硬度鍍鉻層的適宜溫度和電流密度關系。生產上一般採用溫度為50~60℃(常用55℃)和25~75A/dm2(多數為50A/dm2)的陰極電流密度。工藝條件一經確定,在整個電沉積過程中,盡可能保持工藝條件的恆定,特別是溫度,變化不要超過±1℃。
鍍硬鉻應注意如下問題。
①欲鍍零件無論材質如何,只要工件較大,均需預熱處理,因為鍍硬鉻時間較長,鍍層較厚,內應力大且硬度高,而基體金屬與鉻的熱膨脹系數差別較大。如不預熱就施鍍,基體金屬容易受熱膨脹而產生「暴皮」現象,預熱時間根據工件大小而定。
②掛具用材料必須在熱的鉻酸溶液中不溶解,也不發生其他化學作用。夾具還應有足夠的截面積,且與導電部件接觸良好。否則因電流大,槽電壓升高,局部過熱。
應按照各種材料的導電率選擇夾具的截面積,常見的幾種材料允許使用電流為:紫銅——3A/mm2,黃銅——2.53A/mm2,鋼鐵——2A/mm2。
夾具結構應盡量採用焊接形式連接;夾具非工作部分應用聚氯乙烯塑料布或塗布耐酸膠絕緣。
③裝掛時應考慮便於氣體的逸出,防止「氣袋」形成,造成局部無鍍層或鍍層厚度不均。
④復雜零件鍍鉻應採用象形陽極,圓柱形零件兩端應加陰極保護,避免兩端燒焦及中間鍍層薄的現象;帶有稜角、尖端的零件可用金屬絲屏蔽。
⑤為提高鍍層的結合力,可進行反電、大電流沖擊及階梯式給電。反電時間為0.5~3min,陰極電流密度為30~40A/dm2。大電流沖擊為80~120A/dm2,時間為l~3min。
⑥對於易析氫的鋼鐵部件,應在鍍後進行除氫處理。
⑷鍍松孔鉻
松孔鉻鍍層是具有一定疏密程度和深度網狀溝紋的硬鉻鍍層,具有很好的儲油能力。工作時,溝紋內儲存的潤滑油被擠出,溢流在工件表面上,由於毛細管作用,潤滑油還可以沿著溝紋滲到整個工件表面,從而改善整個工件表面的潤滑性能,降低摩擦系數,提高抗磨損性能。
獲得松孔鉻的方法有機械、化學或電化學法。
①機械法在欲鍍鉻零件表面用滾壓工具將基體表面壓成圓錐形或角錐形的小坑或相應地車削成溝槽,然後鍍鉻、研磨。此法簡單,易於控制,但對潤滑油的吸附性能不太理想。
②化學法利用鍍鉻層原有裂紋邊緣具有較高活性的特點,在稀鹽酸或熱的稀硫酸中浸
蝕,裂紋邊緣處的鉻優先溶解,從而使裂紋加深加寬,達到松孔的目的。此法鉻的損耗量大,溶解不均勻,質量不易控制。
③電化學法在鍍硬鉻後,經除氫、研磨後,再在鹼液、鉻酸、鹽酸或硫酸中進行陽極松孔處理。由於鉻層裂紋處的電位低於平面的電位,因此裂紋處的鉻優先溶解,從而使裂紋加深加寬。處理後的松孔深度一般為0.O2~0.05μm。
陽極浸蝕時,裂紋的加深和加寬速度用通過的電量(浸蝕強度)來控制。在適宜的浸蝕強度范圍內,可以選擇任一陽極電流密度,只要相應地改變時間,仍可使浸蝕的強度不變。浸蝕強度根據鍍鉻層原來的厚度確定。厚度為l00μm以下的鉻鍍層,浸蝕強度為320A·min/dm2,厚度為l00~150μm的鉻鍍層,浸蝕強度為400A·min/dm2,150μm以上的鉻鍍層,浸蝕強度為480A·min/dm2。對於尺寸要求嚴格的松孔鍍鉻件,為控制尺寸,最好採用低電流密度進行陽極松孔;當要求網紋較密時,可採用稍高的陽極電流密度;當零件鍍鉻後經過研磨再陽極松孔時,浸蝕的強度應比上述數值減少(1/2)~(1/3)。
松孔鉻層的網狀裂紋密度取決於硬鉻鍍層原有裂紋密度。因此鍍鉻工藝對松孔鍍鉻的影響很大,必須嚴格控制。根據實踐經驗,採用表4-30所列工藝鍍鉻,可獲得質量比較穩定的松孔鉻鍍層。
黑鉻鍍層在色
他化學和電化學方法獲得的黑色覆蓋層優越,因此在航空、汽車、儀器儀表等需要消光的裝飾性鍍層以及太陽能吸收層方面獲得廣泛應用。黑鉻鍍層的黑色是由鍍層的物理結構所《致,它不是純金屬鉻,而是鉻和三氧化二鉻的水合物組成,呈樹枝狀結構,金屬鉻以微粒形式彌散在鉻的氧化物中,形成吸光中心,使鍍層呈黑色。通常鍍層中鉻的氧化物含量越高,黑色越深。黑鉻鍍層的耐蝕性優於普通鍍鉻層。黑鉻鍍層硬度雖只有130~350HV,但耐磨性與普通鍍鉻層相當。黑鉻鍍層的熱穩定性高,加熱到480℃,外觀無明顯變化,與底層的結合力良好。電鍍黑鉻工
鉻酐是鍍液中的主要成分,其含量在150~400g/L范圍內均可獲得黑鉻鍍層。鉻酐濃度低,鍍液分散能力差;濃度高,雖然鍍液的分散能力有所改善,但鍍層的抗磨性能下降。一般在200~350g/L之間選用。
硝酸鈉、醋酸是發黑劑,含量過低時,鍍層不黑,鍍液電導率低,槽電壓高。濃度過高,鍍液的深鍍能力和分散能力差。通常硝酸鈉控制在7~12g/L,醋酸控制在6~7g/L之間。在以硝酸鈉為發黑劑的鍍液中,沒有硼酸時,鍍層易起「浮灰」,尤其是在高電流密度下更為嚴重。加入硼酸可以減少「浮灰」。硼酸達到30g/L時,可以完全消除「浮灰」。硼酸的加入還可以提高鍍液的深鍍能力,並使鍍層均勻。
鍍液溫度和陰極電流密度對黑鉻鍍層的色澤和鍍液性能影響極大。最佳條件是低於25℃,電流密度大於40A/dm2。陰極電流密度過小,鍍層呈灰黑色,甚至出現彩虹色;但也不宜過大,當大於80A/dm2時鍍層易燒焦,而且鍍液升溫嚴重;當溫度高於40℃時,鍍層表面產生灰綠色浮灰,鍍液深鍍能力降低。因此,在電鍍黑鉻的過程中,必須採取降溫措施。SO42-和cl一在鍍黑鉻電解液中都是有害雜質,SO42-使鍍層呈淡黃色而不黑,可用BaC03或Ba(OH)2沉澱除去;Cl一使鍍層出現黃褐色浮灰,因此配製溶液時應使用去離子水,並且在生產過程中嚴格控制有害雜質的帶人;掛具和陽極銅鉤應鍍錫保護。
黑鉻鍍層可以直接在鐵、銅、鎳和不銹鋼上進行施鍍,也可以先鍍銅、鎳或銅錫合金做底層以提高抗腐蝕性和耐磨性。對形狀復雜的零件應使用輔助陽極,陽極材料採用含錫7%的鉛錫合金或高密度石墨。
鍍完黑鉻的零件,烘乾後進行噴漆或浸油處理,可以提高光澤性和抗腐蝕能力。
⑹鍍乳白鉻
乳白鉻一般厚度在30~60μm,抗蝕性能良好,但硬度較低,光澤性差。鍍乳白鉻的工藝、鍍前准備和鍍後處理,基本與鍍硬鉻相同。其主要的不同點是:要求溫度較高(65~75℃),陰極電流密度較低(25~30A/dm2)。
⑼ 電鍍黑鉻有哪幾種方法
黑鉻鍍層與黑鎳鍍層比較起來,其耐蝕性、耐久性和對太陽能選擇吸收性都要好。黑鉻鍍層的硬度雖低,為HVl30~350,但其耐磨性卻與一般的鍍鉻層相仿。黑鉻鍍層不是純粹的金屬鉻,而是無定形的氧化物結晶。據分析,其金屬鉻含量只佔鍍層的50%~75%左右,其餘為鉻的氧化物,其氧化物主要以三氧化二鉻水合物形式存在(Cr203· xH2O)。文獻中有一例分析黑鉻鍍層的化學成分,其結果為:
鉻(Cr)56.1%、氮(N)0.4%、碳(c)0.1%、氫(H)1.25%、氧(O)>26.0%
黑鉻鍍層結晶疏鬆,呈現樹枝狀的結構,因此可以完全吸收光波而呈現出黑色。業已證明,隨著太陽能的利用開發,黑鉻鍍層是所有黑色電鍍層和塗層中選擇性吸收最為優秀的。黑鉻鍍層吸收率 a和反射率y之比可大於10,因此它在太陽能吸收器、武器、光學儀器儀表和照相機上廣為應用;由於黑色比較莊重,所以近來在汽車、日用輕工業品的裝飾件等方面應用也越來越多。
黑鉻鍍層除鋁外,對其他常用基體金屬的結合力都很好。黑鉻鍍層的熱穩定性高,加熱到480℃外觀不發生變化。黑鉻鍍層的耐蝕性雖優於普通鍍鉻層,但該鍍層一般都需有基體的打底鍍層,雖然在銅和黃銅基體上能直接鍍黑鉻,的確也有這樣做的;我們避開電化學腐蝕不算,就是從物理因素考慮這樣做也是不合理的;因為黑鉻鍍層與銅或黃銅的熱膨脹系數差距很大,如果不用底鍍層,則日久黑鉻鍍層就會開裂,並從基體上脫落下來。因此黑鉻的抗蝕性主要還是取決於基體鍍層的質量,較合理和較常用的底鍍層為鍍鎳層。不銹鋼鍍黑鉻也較多,但不銹鋼由於表面是嚴重鈍態的,所以不銹鋼上鍍黑鉻,應該先在高氯化物的鍍鎳槽中鍍沖擊鎳,如果黑鉻層還有外表較光亮的要求,則還需鍍上一層光亮鎳層,然後在光亮鎳鍍層上再鍍黑鉻。
鍍黑鉻的配方很多,有硝酸鈉型、醋酸型、氟化物型和釩酸型等。近年來出現了一些商品的添加劑,這些添加劑多是組合型的,添加起來比較方便,同時穩定性也較好。
⑽ 一般金屬表層鍍鉻後和不銹鋼看起來很像,有什麼方法可以很快的辨別出哪是鍍鉻的哪是不銹鋼的
用磁鐵檢測鐵磁反應;或用尖利的物件在表面做表層劃痕試驗,鍍鉻會顯露銅色的底色。