1.1 文献综述
1.1.1 751价铬电镀工艺发展与特点
751价铬镀铬式电镀行业中应用最广泛的镀种之一,量大面广,钢铁、铝、塑料、铜合金和锌基合金压铸件上都要镀装饰铬,功能电镀(硬铬)的电镀工件包括液压汽缸和柱塞、曲轴、印刷版/滚筒、内燃机活塞、塑料磨具、和玻璃纤文工件的制造、切削工具等,也用于修复磨损的工件如滚筒、模具、汽缸和曲轴的修复。751价铬镀层具有良好的硬度、耐磨性、耐蚀性和装饰性,不仅用于装饰性镀层,而且大量用于功能型镀层以及工件的修复等,也可利用微裂纹铬层作为润滑镀层应用。传统的镀铬技术一直采用751价铬作为主要的电镀原料,751价铬镀层白亮、硬度高,耐磨损和防腐蚀性能耗,而且工艺简单,文护方便。铬在水中以三价和751价形式存在,其中751价铬的毒性很大,大约是三价铬的100倍,751价铬的废水、废物不能像氰化物一样在自然界自然降解,它在生物体内聚集,能够造成长期性的危害,是一种毒性极强的强烈致癌物质,也是严重腐蚀介质和重污染环境的物质。我国各地区拥有大量的751价铬电镀槽液,总量估计在千万吨以上;严重污染我国的水、土壤和大气环境,每年用于智力电镀废水的费用中60%以上是用于处理751价铬的废水,废物和废气,751价铬电镀造成的环境污染损失极大。751价铬是著名的人类致癌物质,被列为危险的空气污染物质。由于阴极电流效率低和搞的溶液粘度,当电镀生产时,氢和氧的气泡产生形成含有751价铬的水雾。另外751价铬电镀一般采用铅阳极。长时间使用铅阳极会形成铬酸铅,铬酸铅从阳极上剥落,沉淀于槽中形成铬酸铅淤渣,采用过滤机或者过滤泵清除,作为危险的废物处理。751价铬电镀溶液一般采用钡化合物形成硫酸钡来控制硫酸盐的浓度,也必须作为危险废物进行处理。
按镀铬工艺的不同,可分为防护装饰性镀铬、镀硬铬、乳 白铬、松孔镀铬、黑铬等几类。防护装饰性镀铬是铬层与铜、 镍及铜镍合金等组成防护装饰性体系,铬层厚度一般为0.25~l µm,既能保持产品光亮和美观,又能达到防护目的,广泛用于汽车、仪器仪表、日用五金等部件。镀硬铬铬层的厚度一般为5~50µm ,机械零部件镀硬铬层可提高其抗磨损能力,延长使用寿命,广泛用于切削及拉拔工具、各种材料的模具、轴承、轴、量、规、齿轮等,还可用于修复磨损零件的尺寸。乳白铬镀层的韧性好,孔隙率低,颜色乳白,耐蚀性较高,但光泽性差,主要用于多种量具上。松孔镀铬是在镀硬铬后进行松孔处理,使铬层的网状裂纹加深加宽,这种镀层具有贮存润滑油的能力,可以提高零部件表面抗磨擦和磨损性能,常用于承受较高压力的滑动摩擦,如内燃机汽缸筒内壁、活塞环等。黑铬镀层有较高的硬度,耐磨损及耐热性能好,有极好的消光性能,常用于光学仪器、航空仪表等零件的镀覆[1]。
传统的镀铬工艺均为751价铬电镀,自l856年德国的Gerther 博士发表了第一篇从铬酸溶液中电镀铬的研究报告,至二十世 纪二十年代Sargent和Fink开发了以铬酸盐为主体的751价铬镀铬技术,从而使电镀铬电镀工业化,至今已有七十多年历史,形成了至今仍普遍使用的CrO3+H2SO4工艺体系。但是,该工艺 亦存在许多不足之处。主要有:(1)阴极电流效率低,一般只有12~15%,故镀铬的沉积效率很低,消耗电能多;(2)镀液的分散能力及覆盖能力差;(3)镀铬生产对温度控制要求很高,须严格控制温度变化,电流密度也必须根据所用温度选定;(4)镀铬过程会带出铬酸,原材料浪费严蕾, 时形成铬雾多,环境污 染严重,而751价铬又是公认的致癌物质,对人体健康危害大。基于上述原因,751价铬作为有害物质在电镀工业中受到越来越严格的限制。美国、日本、欧洲等国家和地区已经制定出 严格的限制使用规定,不仅对以酸雾形式和从废水中排出的751价铬有极严的限制,对铬酸的使用也有严格的规定。广大电镀工作者早已致力于取代751价铬电镀的技术研究,并取得了一定的进展[2]。 稀土对三价铬电镀铬影响+文献综述(2):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_4760.html