關于鍍黑Zn和鍍黑cr的問題－請教

zhao_ariel

今有日本客戶來我司，說日本有個技術，鍍的鋅和鉻的顏色為黑色的，和發(fā)黑的效果差不多！我單位以前沒有做過，不知道國內(nèi)有沒有這樣的說話，兩者之間的區(qū)別和優(yōu)缺點各是什么，請指教！

大刀

鍍鋅后著黑色；有鍍黑鉻的工藝。

max311

我這里有關于鍍黑鉻的一點介紹，希望對樓主有用。
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1 {1 {3 ^" _0 B" s# ^8 O黑鉻鍍層具有許多優(yōu)點，其化學穩(wěn)定性好，可以經(jīng)久保持其表面光澤的外觀，裝飾性好，耐磨，而且抗污染能力強，因而廣泛用作防護裝飾性鍍層。但是與其它常用鍍層相比，黑鉻鍍層是最難獲得的，其工藝上存在許多難點，主要有：
　?、?鍍液均鍍和深鍍能力差。
　　② 陰極電流效率極低，一般在13%～16%，絕大部分電能都消耗在析出氫氣等副反應上。
　?、?獲得合格鍍層使用的電流密度大，槽電壓高，能耗大，需要價格昂貴的電源。
　?、?電解液具有極強的腐蝕性。
  t& G1 V8 p( v  x. i0 ^/ E. V% u$ Y$ o2 _原理
　　鍍鉻液的主要成分是鉻酐，它的分子式是CrO3，鉻酐中的鉻是六價。鉻酐易溶于水，溶液中的六價鉻可以多種形式存在，如四鉻酸(H2Cr4O13)、三鉻酸(H2Cr3O10)、重鉻酸 (H2Cr2O7)、鉻酸(H2CrO4)和鉻酸氫根(HCrO-4)等。
8 q) r+ t- V( r0 l. }　　一般情況下，溶液中的Cr6+主要以鉻酸和重鉻酸兩種形式存在，
2CrO3+H2OH2Cr2O7
$ ~+ w2 |& @) y" J4 H# l% J& qCrO3+H2OH2CrO4
$ V. F; A' x4 J$ `- L　　重鉻酸和鉻酸處于動平衡狀態(tài)，
2H2CrO4=H2Cr2O7+H2O
8 T+ m% \6 \, z; |　　CrO3的濃度降低或pH值降低時，平衡向生成Cr2O2-7的方向移動；
$ W) U: F; {/ R1 N/ K, f2 m7 U3 y　　CrO3的濃度增加或pH值上升時，平衡向生成CrO2-4的方向移動。
: D4 `/ Y" G7 r+ N7 z7 G　　鍍黑鉻時電極的反應如下：
陽極反應
4OH-4e2H2O+O2↑　　　?、?br /> 4 B8 |  B- g3 C# k6 n' [9 \陰極反應
2H++2eH2↑　　　　　　　　　　　②
4 c- T: j8 ?" q7 O1 I, QCr2O2-7+8H++6eCr2O3+4H2O　　　　③
6 r$ t& B% |) k& X$ f$ R1 U　　由于氫氣的析出，陰極區(qū)內(nèi)的pH值上升，則發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，
Cr2O2-7+H2O = 2CrO2-4+2H+　　　?、?font class="jammer">8 U) x3 A; I# K! E' h
于是
' W3 ]  J- W3 o. _8 VCrO2-4+8H++6eCr+4H2O　　　?、?br /> & s- ~1 A: v, L1 }　　因此，黑鉻鍍層主要是由鉻和鉻的氧化物組成。鍍黑鉻過程中，陰極上發(fā)生②、③式反應時，由于氫的析出，陰極區(qū)pH值上升，三價鉻會在陰極上生成堿式鉻酸鉻薄膜，它是帶正電性的分散膠體，會將陰極表面慢慢地包封住，這層膜很緊密，只能讓氫離子透過發(fā)生②式反應，也即鍍黑鉻反應將會慢慢終止。當在鍍液中加入陰離子添加劑HCr-I后，它能與鍍液中的三價鉻絡合形成復雜的陽離子，這種復雜的陽離子又能破壞陰極表面所形成的堿式鉻酸鉻膜，使CrO2-4離子能在陰極上放電而析出金屬鉻，發(fā)生⑤式反應，因而添加劑具有使鉻鍍層表面活化的作用。
$ c6 A) _0 w, V! W% v4 b1 W8 m鍍黑鉻工藝組成及其影響因素的分析
3.1　鍍液組成及工藝條件
　　通過大量的實驗和小槽的多次試鍍，我們決定在原槽液中大大增加硼酸含量，并加入陰離子添加劑HCr-I，鍍液性能得到明顯改善，陰極電流效率有所提高。
4 a; d$ k3 Y+ X0 |8 v& _　　鍍黑鉻電解液新配方與工藝條件為：
0 [4 B4 Z& d7 M$ n9 b& O. G　　鉻酐　　　　　　　280～350 g/L
　　硼酸　　　　　　　10～25 g/L
* g: v; B$ \2 E6 ?5 V, P* q! y　　硝酸鈉　　　　　　7～11 g/L
　　添加劑　　　　　　HCr-I適量
; _; U! t* J6 y, V8 w　　鍍液溫度　　　　　15～35 ℃
3.2　鍍液成分與工藝條件的影響
3.2.1　鉻酐：鉻酐是鍍液中的主要成分。當鉻酐含量偏低時，鍍液的深鍍能力較差；含量偏高時，雖然深鍍能力改善了，但鍍層硬度降低，抗磨性能下降，一般控制在280～350 g/L之間。
3.2.2　硼酸：硼酸的加入，能使鍍層細致，提高鍍液的覆蓋能力。含量太低，鍍層粗糙疏松；含量太高，會使鍍層出現(xiàn)脆性、脫殼現(xiàn)象。
3.2.3　硝酸鈉：鍍液中的硝酸鈉是發(fā)黑劑，它的含量偏低時，鍍層不黑，電解液的電導率低，槽電壓高；含量偏高時，鍍液的分散能力和覆蓋能力較差。通常控制在7～11 g/L之間。
3.2.4　添加劑：鍍液中使用陰離子添加劑HCr-I可以提高鍍液的分散能力和鍍層的黑度，并具有使黑鉻鍍層表面活化的作用。
% Z! |8 ~8 f9 H) f5 \3.2.5　鍍液溫度：鍍黑鉻時，由于陰極電流效率很低，工作時的電流密度較高，槽液的溫度極易上升。當溫度超過35 ℃時，鍍層就不黑了，因此在生產(chǎn)中要嚴格控制槽液的溫度。
  J+ K; X- Y3 j+ F' E3.3　雜質(zhì)離子的影響及除去方法
' m. Z4 B3 B" u3.3.1　氯離子：鍍液中氯離子含量過高時，會使鍍層發(fā)花，覆蓋能力降低，甚至會使鍍層粗糙和發(fā)灰。因此生產(chǎn)中必須防止將氯離子帶入鍍黑鉻槽液中。自來水中氯離子含量較高，因此不可用自來水配制鍍黑鉻槽液，應用蒸餾水或去離子水配制，而且鍍黑鉻前的清洗也必須用純水。
　　氯離子可用適量的硝酸銀來除去。
3.3.2　硫酸根： 硫酸根是特別有害的雜質(zhì)。當鍍液中含有硫酸根時，鍍層呈淺黃色。
　　硫酸根可用適量的碳酸鋇來除去。
3.3.3　銅離子：當鍍液中含有銅離子達1g/L以上時，鍍層會出現(xiàn)褐色條紋，因此陽極的銅掛鉤不可侵入鍍液內(nèi)。若有落入鍍槽內(nèi)的銅零件，應及時取出。

ljdx2008

學習一下
) i+ R% h& P- m4 M* h6 n沒接觸過哈

劉偉reed

學習到了,論壇真是高手云集啊.

品茶論劍

& G, \  ?: [& ]8 i9 g學習到了,論壇真是高手云集啊.