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迪賽環(huán)保解析三價(jià)鉻的工業(yè)用途

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2017.06.24

環(huán)保系列產(chǎn)品三價(jià)鉻,是指鉻在+3狀態(tài)下的化合狀態(tài),其危害性次于六價(jià)鉻,而對鍍鉻層質(zhì)量影響至關(guān)重要的一點(diǎn),就是需要測量和控制三價(jià)鉻的含量,了解鍍液的性能、溶液的導電性、陽(yáng)極的狀況等情況,從而保證鍍鉻的正常進(jìn)行。今天迪賽環(huán)保想就三價(jià)鉻的工業(yè)應用問(wèn)題,簡(jiǎn)單闡述一下。

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1. 裝飾性三價(jià)鉻鍍鉻

關(guān)于三價(jià)鉻裝飾性鍍鉻工藝的研究論文和專(zhuān)利不少,但由于各方面的原因一直未能成功進(jìn)入生產(chǎn)應用。真正意義上獲得生產(chǎn)應用的是1974年

Alght&Wilson公司推出的Mecm-3工藝和稍后改進(jìn)型的Mecra-3000工藝。該工藝以甲酸鹽作絡(luò )合劑,配合其它成分,如主鉻鹽、導電鹽、潤濕劑等,在適當的工藝條件下可以獲得3tma以下的三價(jià)鉻鍍層,鍍層耐蝕性、硬度不差于六價(jià)鉻鍍層。該公司申請的一系列專(zhuān)利中詳盡介紹了鍍液的組成及各組分的作用、易出現的問(wèn)題和解決方法以及如何檢驗鍍液中金屬雜質(zhì)離子或除雜劑是否過(guò)量的簡(jiǎn)便方法。這一系列的研究專(zhuān)利對今天的研究者仍有著(zhù)一定的借鑒作用。

80年代以后,三價(jià)鉻電鍍工藝的研究隊伍越來(lái)越壯大。其中值得一提的有Atotech、Canning和國際鉛鋅研究機構。Atotech對甲酸體系三價(jià)鉻鍍鉻進(jìn)行了詳細的研究,提出了與Albright&Wilson公司類(lèi)似的陽(yáng)極電化學(xué)行為。以及電鍍時(shí)如何利用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂去除金屬雜質(zhì)、再生三價(jià)鉻鍍液申請了專(zhuān)利。Canning公司結合自己的研究成果申請了涂層陽(yáng)極在三價(jià)鉻電鍍中的應用專(zhuān)利。國際鉛鋅研究機構主要致力于以次磷酸鹽作絡(luò )合劑時(shí),添加F-改善低溫鍍性,提高電流效率、添加硫化物提高鍍速、三價(jià)鉻鍍后處理以及三價(jià)鉻鍍黑鉻等方面的研究。關(guān)于添加F一提高電

流效率,不同的研究者似乎有著(zhù)不同的研究結果。Edigaryan等證實(shí)在以草酸作絡(luò )合劑時(shí)添加F-可提升電流效率;但Hwang等在以次磷酸鹽作絡(luò )合劑的三價(jià)鉻電鍍時(shí)得出相反結論,添加F-降低電流效率,添加NH4+;可提高電流效率。

2. 三價(jià)鉻鍍厚鉻和硬鉻

在三價(jià)鉻裝飾性鍍鉻取得進(jìn)展的同時(shí),對三價(jià)鉻鍍取厚鉻的研究也逐步展開(kāi),但進(jìn)展不大。究其主要原因有以下幾點(diǎn):

1) 鍍液pH值,特別是陰極表面附近層的pH值的升高導致形成Cr(OH)3膠體,阻礙三價(jià)鉻鍍層的繼續增厚;

2) Cr3+的水解產(chǎn)物發(fā)生羥橋、聚合反應,形成高分子鏈狀凝聚物吸附在陰極,阻礙Cr3+的還原;

3) Cr3+還原的中間產(chǎn)物Cr2+的富集,對Cr3+羥橋反應的引發(fā)和促進(jìn)作用;

4) 持續電解過(guò)程中Cr3+的活性絡(luò )合物的逐步減少和消失。

針對以上幾點(diǎn),要鍍厚度超過(guò)50um的三價(jià)鉻鍍層,就必須在鍍液方面作出調整,采取相應措施,如降低鍍液的pH值、選擇更好的緩沖劑、加快溶液循環(huán)攪拌、增加絡(luò )合劑濃度來(lái)增加絡(luò )合反應與羥橋反應的競爭性、保持足夠的活性絡(luò )合物濃度、添加特殊化合物減少Cr2+的富集,使之形成二核絡(luò )合物來(lái)減少其對Cr3+羥橋聚合反應的引發(fā)促進(jìn)作用等。近幾年來(lái)關(guān)于三價(jià)鉻鍍厚鉻的報道都是圍繞以上措施的聯(lián)合作用而實(shí)現的。

三價(jià)鉻厚鉻鍍層一般均有裂紋,但未貫穿基底,鍍層中往往夾雜有C等雜質(zhì)元素,呈現非晶或微晶結構。鍍層一般耐蝕性較好,硬度在60O-900HV之間,若經(jīng)適當溫度的熱處理,硬度可增加到1200~1800HV,耐磨性也大大增強,能較好地滿(mǎn)足鍍硬鉻的要求。

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