[发明专利]光亮电刷镀纳米铬溶液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电镀技术领域，涉及一种电刷镀溶液，具体涉及一种光亮电刷镀纳米铬溶液，本发明还涉及该光亮电刷镀纳米铬溶液的制备方法。

背景技术

镀铬层具有银白色外观，硬度、耐磨性和防护性能良好，广泛应用于工业生产。采用电刷镀铬技术制得的镀铬层具有更加优越的性能。但电刷镀铬技术的镀铬机理十分复杂，操作要求苛刻，电刷镀铬电流效率低，沉积速度慢，镀层光亮性差是制约电刷镀铬技术广泛应用的最主要因素。

《高效刷镀耐磨铬溶液》(专利号ZL 86108663，公开号CN86108663，公开日1988.07.13)，公开了一种电刷镀铬溶液，该溶液铬酐浓度为400～900g/L，电流效率75％，沉积速度9～12μm/min，基本解决了电刷镀铬电流效率低的难题。但用此溶液存在以下缺点：刷镀形成的镀铬层色泽灰暗，光亮性差，不能直接用于装饰表面；镀层孔隙率高，镀层晶粒粗大，不是纳米结构，耐蚀性差，耐磨性低；操作温度高，施工难度大；溶液中铬酐浓度高，严重污染环境并危及人体健康。

发明内容

本发明的目的是提供一种光亮电刷镀纳米铬溶液，可在较宽的温度范围内刷镀，降低了电刷镀铬溶液中铬酐浓度，解决现有技术镀铬层色泽灰暗，光亮性差和耐磨性低的问题。

本发明的另一个目的是提供上述电刷镀铬溶液的制备方法。

本发明的技术方案是，光亮电刷镀纳米铬溶液，由以下组分混合组成：浓度为200～300g/L的铬酐、与铬酐的浓度比为1∶100的硫酸、浓度为6～8g/L的碘化钾、浓度为13～15g/L的三氯乙酸、浓度为3～5g/L的氟化钠。

本发明的另一技术方案是，上述光亮电刷镀纳米铬溶液的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1：取浓度为200～300g/L的铬酐溶液，在该铬酐溶液中加入硫酸，控制硫酸与铬酐的浓度比为1∶100；

步骤2：将上步得到的混合溶液放在磁力搅拌器上进行搅拌；

步骤3：在上步得到的混合溶液中分别加入碘化钾，控制浓度为6～8g/L，三氯乙酸，控制浓度为13～15g/L，氟化钠，控制浓度为3～5g/L，每添加一种加以搅拌，至溶解后再添加下一种；

步骤4：将上步得到的混合液进行过滤，即得。

本发明的有益效果是，

A：本发明的溶液含有添加剂，保证刷镀层为纳米镀层，摩擦系数低，耐磨性高；

B：保证高效刷镀的同时，通过加入添加剂使镀层为光亮镀层；

C：本发明的溶液中铬酐浓度降低，减轻环境污染和对人体危害；

D：扩宽电刷镀铬的工艺范围，可在常温下正常操作，促进电刷镀铬在工业中的应用。

附图说明

图1是电流密度与电流效率关系图；

图2是电流密度与沉积速度关系图；

图3是现有技术溶液刷镀铬500倍SEM图片；

图4是本发明溶液刷镀铬500倍SEM图片；

图5是本发明溶液刷镀铬30000倍SEM图片；

图6是溶液刷镀温度与光亮度关系图；

图7是本发明溶液刷镀操作条件与铬镀层光亮区的关系图；

图8是本发明溶液刷镀铬层与现有技术溶液刷镀铬层载荷与磨损量关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明光亮电刷镀纳米铬溶液，由以下组分混合组成：浓度为200～300g/L的铬酐、与铬酐的浓度比为1∶100的硫酸、浓度为6～8g/L的碘化钾、浓度为13～15g/L的三氯乙酸、浓度为3～5g/L的氟化钠。

各组分在本电刷镀铬溶液中的作用：

铬酐是电刷镀铬溶液的主盐，电刷镀铬溶液的主要成分。该刷镀溶液使用浓度为200～300g/L，在此浓度下刷镀，能提高刷镀效率，形成的镀层光亮度好。试验表明，浓度超过300g/L时，光亮度随着浓度的提高而下降；当浓度达到800g/L时，镀层灰暗无光泽。对于电流效率，随着铬酐浓度的提高而下降。当浓度达到800g/L时，电流效率低于10％。刷镀铬主盐浓度对光亮度和电流效率影响很大，铬酐浓度控制在200～300g/L较为合适。