复合电镀铬与自动调节电镀铬技术优化

1.工艺特点

电镀普通铬的镀液成分简单，易于控制，槽液对工件腐蚀性小，对镀槽设备要求较低。但目前电镀普通铬还存在一系列的缺点：①电流效率低；②铬酐与硫酸的质量比不易保持在100∶1，稳定性差；③铬镀层不可避免地会产生大量孔隙和裂纹；④镀液分散能力和覆盖能力低。为克服这些缺点，人们经反复研究，发明了复合电镀铬和自动调节电镀铬等工艺。

复合电镀铬的镀液中同时含有硫酸根和氟硅酸根两种阴离子催化剂。复合电镀铬所得到的铬镀层，在硬度、孔隙率、光亮范围等方面均比普通镀铬有所改善，且电流效率可达26%左右。

自动调节电镀铬的镀液中引入硫酸锶和氟硅酸钾，能够自动调节镀液中的催化剂含量。由于硫酸锶和氟硅酸钾溶解度较小，在一定含量和一定温度的镀铬液中，硫酸锶和氟硅酸钾的溶度积是一个常数。当溶液中SO₄^2-和SiF₆^2-含量增大时，其相应离子浓度的乘积大于溶度积常数，溶液中过量的SO₄^2-和SiF₆^2-便生成硫酸锶和氟硅酸钾沉淀析出；反之，当溶液中SO₄^2-和SiF₆^2-不足时，槽中的硫酸锶和氟硅酸钾便溶解，直至达到溶度积常数为止，从而使溶液中SO₄^2-和SiF₆^2-保持固定。这样就起到了自动调节催化剂含量，稳定镀液的作用。

2.镀液组分及工艺条件

复合电镀铬和自动调节电镀铬的镀液组分及工艺条件见表4-48。

表4-48 复合电镀铬和自动调节电镀铬的镀液组分及工艺条件

3.镀液中各成分的作用(www.xing528.com)

（1）复合电镀铬 复合电镀铬的镀液由铬酐、硫酸、氟硅酸等组成，与电镀普通铬的镀液不同的是，催化阴离子除硫酸根之外，还有氟硅酸根。氟硅酸根的存在改善了镀液的性能。

1）复合电镀铬的镀液中铬酐的作用与普通镀铬相似。

2）在复合电镀铬的镀液中，硫酸根和氟硅酸根的含量可以在较宽的范围内变化。但硫酸根含量过多时，必须降低氟硅酸根的含量；硫酸根含量少时，应提高氟硅酸根的含量，两者相互关联。在允许含量范围内，硫酸根和氟硅酸根含量越高，镀层光亮性越好，但阴极电流效率降低，分散能力变差；如硫酸根和氟硅酸根含量降低，分散能力和电流效率都有所提高，但镀层光亮性差。

（2）自动调节电镀铬 自动调节电镀铬的镀液在本质上与复合电镀铬没有多大差别，镀液的主要成分同样是铬酐、硫酸根和氟硅酸根，这些成分在镀液中的作用也完全相同。不同之处在于自动调节电镀铬采用了低溶解度的硫酸锶和氟硅酸钾来提供催化阴离子，因而溶液操作控制比复合电镀铬方便一些。

4.工艺条件的影响

复合电镀铬获得光亮镀层的温度和电流密度范围很宽，含氟硅酸根镀液的另一优点是能在低温、低电流密度下获得光亮镀层，并且随着电解液温度的上升，其工作电流密度范围比普通镀铬液宽。

在自动调节电镀铬槽中，提高镀液温度可使硫酸锶和氟硅酸钾的溶解度相应增大，也就是使溶液中的催化阴离子增加。因此，在较高温度下操作的自动调节镀铬液，铬酐含量也相应要高一些；反之，在较低温度下操作的镀液，铬酐含量也应较低。这样才有利于保持铬与催化阴离子的平衡。