[发明专利]一种环保型三价铬电镀液

说明书

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种环保型三价铬的电镀液。

背景技术

铬是一种硬度大，摩擦系数小，耐磨性和耐热性都非常好的金属，所以铬在工业中的应用较为广泛。铬的电沉积镀层具有光亮，硬度高，耐蚀性和耐磨性优异，装饰能力强等优点。因此电镀铬一直是现代电镀工业的主要镀种之一，铬镀层可以分为装饰性镀层和功能性镀层，包括硬铬、乳白铬、松孔铬、黑铬等。传统的铬电镀主要包括六价铬电镀和三价铬电镀，其中六价铬电镀由于镀液本身的强酸性、强氧化性、高毒性及高污染性，从而限制了六价铬电镀的应用范围。研究和开发新型环保镀铬工艺已成为电镀铬领域的迫切问题；而三价铬电镀具有低毒低污染、电流效率高等优点，是代替六价铬电镀的最有前途的电镀工艺之一。因此三价铬电镀的研究较为活跃，并取得阶段性进展，少数国家已部分取代六价铬电镀而得到工业应用。

三价铬电镀工艺根据主盐种类分为氯化物体系、硫酸盐体系和两种的混合体系。氯化物体系具有阳极成本低、沉积速率较高的优点，但镀层中多含有微量铁，导致镀层较暗、耐蚀性较差，而且电镀过程中阳极有氯气析出，腐蚀设备，污染环境；现有公开的硫酸盐三价铬电镀液稳定性较差、成份较复杂、对杂质敏感，电镀时沉积速率低、高电流密度区易烧焦，阳极成本较高和稳定性较差等缺点。现有的，等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种环保型三价铬的电镀液，通过该电镀液能制备30-50μm厚的镀层，镀层结合力良好，外观和物理机械性能和六价铬镀层相当。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保型三价铬的电镀液，所述电镀液由下列组分组成：硫酸铬0.8-1.0mol/L，硫酸钠1.8-2.2mol/L，硫酸铵0.6-0.8mol/L，硼酸钠1.6-1.8mol/L，次亚磷酸钠1.2-1.4mol/L，硫酸亚铁0.2-0.4mol/L，氨基乙酸1.4-1.6mol/L，尿素0.8-1.0mol/L，余量为水。

优选，所述电镀液由下列组分组成：硫酸铬0.85-0.95mol/L，硫酸钠1.9-2.1mol/L，硫酸铵0.65-0.75mol/L，硼酸钠1.65-1.75mol/L，次亚磷酸钠1.25-1.35mol/L，硫酸亚铁0.25-0.35mol/L，氨基乙酸1.45-1.55mol/L，尿素0.85-0.95mol/L，余量为水。

最优选，所述电镀液由下列组分组成：硫酸铬0.9mol/L，硫酸钠2.0mol/L，硫酸铵0.7mol/L，硼酸钠1.7mol/L，次亚磷酸钠1.3mol/L，硫酸亚铁0.3mol/L，氨基乙酸1.5mol/L，尿素0.9mol/L，余量为水。

本发明具有如下有益效果：

1）优化了电镀液的组分，使其不含氯化物，电镀过程中阳极仅析出氧气，清洁无污染。

2）本发明对缓冲剂和络合剂的成分进行了优化设计，并在大量实验的基础上确定了其含量，使其可长时间稳定镀液的pH值，抑制Cr³⁺氢氧化物的形成和沉积。

3）采用本发明的电镀液可使制备的镀层厚度达30-50μm，镀层外观光亮，无裂纹，结合力好，经处理后其硬度可达1460-1550HV。

具体实施方式

实施例一

一种环保型三价铬的电镀液，所述电镀液由下列组分组成：硫酸铬0.8mol/L，硫酸钠2.2mol/L，硫酸铵0.6mol/L，硼酸钠1.8mol/L，次亚磷酸钠1.2mol/L，硫酸亚铁0.4mol/L，氨基乙酸1.4mol/L，尿素1.0mol/L，余量为水。

实施例二

一种环保型三价铬的电镀液，所述电镀液由下列组分组成：硫酸铬1.0mol/L，硫酸钠1.8mol/L，硫酸铵0.8mol/L，硼酸钠1.6mol/L，次亚磷酸钠1.4mol/L，硫酸亚铁0.2mol/L，氨基乙酸1.6mol/L，尿素0.8mol/L，余量为水。

实施例三

一种环保型三价铬的电镀液，所述电镀液由下列组分组成：硫酸铬0.8mol/L，硫酸钠1.8mol/L，硫酸铵0.6mol/L，硼酸钠1.6mol/L，次亚磷酸钠1.2mol/L，硫酸亚铁0.2mol/L，氨基乙酸1.4mol/L，尿素0.8mol/L，余量为水。

实施例四