[发明专利]一种高耐蚀环保三价铬电镀液及其电镀方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种电镀技术，具体来说，涉及一种高耐蚀三价铬电镀技术。

背景技术

在北欧和我国北方等比较寒冷的低区，为了降低冬季雪天事故发生率和缓解城市交通压力，常常选用融雪剂进行除雪。氯盐类融雪剂因其价格便宜、效果明显，从而被广泛使用。但其中含有的氯化物，如氯化钠、氯化钙等物质极易对汽车底盘、道路护栏等机械工件产生腐蚀。这就需要一种具有高耐蚀性、高耐磨性的镀层，用于抵抗融雪剂对机械工件的腐蚀问题。

耐蚀性镀铬(硬铬)由于具有较高的硬度、较好的结合力以及较低分子的摩擦系数而广泛应用于机械零件表面，可以很好的提高工件本身的耐磨性和耐蚀性能。

传统的功能性镀铬工艺虽然具有较好的耐磨性和耐蚀性能，但是工艺涉及的废水和废气中含有六价铬，会对环境造成严重的污染。目前，无论是国外还是国内，对含有六价铬的电镀工艺都进行了严格的限制。作为六价铬电镀的替代工艺，三价铬电镀工艺被认为是最有效的一种。但是，三价铬镀铬多用于装饰性镀铬，其在功能性镀层上的应用还极为有限，原因主要是三价铬镀铬高电流密度区的镀层结合力比较差，在耐蚀性能上也不能和六价铬相媲美，更不用说解决融雪剂对机械工件的快速腐蚀的问题了。所以我们需要一种既环保又耐腐蚀的铬镀技术。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高耐蚀环保三价铬电镀液及其电镀方法。

本发明的第一个目的，是提供一种高耐蚀环保三价铬电镀液，该电镀液在电镀过程中环保无污染，所获得的镀层具有高耐蚀性，镀铬层和基材也具有很好的结合力，可以很好的抵抗融雪剂对机械工件的腐蚀。

为了实现本发明的第一个目的，本发明提供一种高耐蚀环保三价铬电镀液，主要由主盐、络合剂、稳定剂、润湿剂、添加剂、导电盐和水组成；所述主盐为硫酸铬、硫酸铬钾中的至少一种；所述络合剂为特丁基对苯二酚、邻羟基肉桂酸酯中的至少一种；所述稳定剂为草酸钠和硼酸；所述润湿剂为聚氧乙烯聚丙烯苯酚醚、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；所述添加剂为纳米二氧化硅/氧化铝复配物；所述导电盐为硫酸钾、硫酸钠、硫酸铵中的至少一种。

本发明还可做以下改进：

主盐含量为10g/L～200g/L。

络合剂含量为1g/L～120g/L。

稳定剂含量为1g/L～120g/L。

湿润剂含量为0.01g/L～8g/L。

添加剂含量为1g/L～10g/L。

导电盐含量为10g/L～120g/L。

所述主盐含量为80g/L-140g/L；所述络合剂含量为20g/L～80g/L；所述稳定剂含量为2g/L～10g/L；所述湿润剂含量为0.05g/L～2g/L；所述添加剂含量为2g/L～8g/L；所述导电盐含量为200g/L～300g/L。

本发明的第二个目的是，提供一种高耐蚀环保三价铬电镀方法，该方法在电镀过程中沉积速度具有很大程度的提高。

为了实现第二个目的，本发明提供一种电镀环保高耐蚀三价铬镀层的方法，包括以下步骤：

(1)工件酸洗和水洗；

(2)以上述高耐蚀环保三价铬镀液进行电镀，电镀的条件为：温度20-60℃、阴极电流密度5-30ASD(平均电流密度)、pH值2-4，电镀10-40分钟，电镀过程中所使用的阳极为DSA(Dimensionally Stable Anode)铱钛涂层阳极；

(3)电镀后用水将镀件清洗干净，然后吹干。

本发明还可做以下改进：

步骤(2)中，电镀条件为：温度45-55℃、阴极电流密度10-20ASD、pH值3-4，电镀25-35分钟。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1)本发明的一种电镀环保高耐蚀三价铬电镀液，清洁无污染，镀层外观均匀光亮，耐蚀性高。

2)本发明的一种电镀环保高耐蚀三价铬电镀液引入硫酸铬钾，可有效提高电流效率至30-40％，电镀速率提高至0.3-0.4μm/min，有助于镀层厚度的增加。

3)本发明的一种电镀环保高耐蚀三价铬电镀液引入了纳米二氧化硅/氧化铝复配物作为添加剂，极大的提高了三价铬镀层耐蚀性，增加了镀层和之间的结合力，使工件的整体耐磨性能得以提升。

本发明提供的一种电镀环保高耐蚀三价铬电镀液及其电镀方法，使得三价铬功能性电镀工艺的推广和应用成为可能。

具体实施例

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但不构成的对本发明的任何限制。