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三價鉻電鍍作為最重要、最直接有效的代六價鉻電鍍工藝，人們對其研究已有一百多年的歷史，但由于電鍍液的穩(wěn)定性、鉻鍍層的質(zhì)量等方面始終無法與鉻酸鍍鉻相比，因此一直未能得到大規(guī)模的應(yīng)用。
大多數(shù)三價鉻鍍液均為絡(luò)合物鍍液，由主鹽、絡(luò)合劑、一定量的導電鹽、緩沖劑及少量潤濕劑構(gòu)成
三價鉻鍍液的組成及工藝條件
1)鍍液中各成分的作用
①主鹽可用三價鉻的氯化物或硫酸鹽，電解液中的鉻含量以20g/L為宜。
②絡(luò)合劑一般采用甲酸、乙酸、蘋果酸等有機酸為絡(luò)合劑，以甲酸鹽(甲酸鉀或甲酸胺)為好。
③輔助絡(luò)合劑選用蟻酸鹽能收到很好的效果，并起穩(wěn)定劑作用，使鍍液長期使用而不產(chǎn)生沉淀。
④導電鹽堿金屬或堿土金屬的氯化物或硫酸鹽都可用作導電鹽，但不宜用硝酸鹽，因硝酸根在電極上放電，給鍍層質(zhì)量帶來不利影響，常用的有氯化銨、氯化鉀或氯化鈉。銨離子常有特殊作用，有利于得到光亮的鍍層。
⑤溴化物溴離子的加入，能抑制六價鉻生成和氯氣的析出，電解液中六價鉻是極其有害的。
⑥緩沖劑為穩(wěn)定鍍液pH值，以加入硼酸效果最好。
⑦潤濕劑加入十二烷基硫酸鈉或十二烷基碘酸鈉，能減少鍍層的針孔，從而提高鍍層的質(zhì)量。
鍍液對金屬雜質(zhì)比較敏感，如Cu2+、Pb2+、Ni2+、Fe2+、Zn2+等離子，其最高允許含量為：Cu2+0.025g/L，Pb2+0.02g/L，Zn2+0.15g/L，Ni2+0.2g/L，F(xiàn)e2+1.0g/L，Cr6+0.8g/L，NO3- 0.05g/L。操作時應(yīng)避免雜質(zhì)的帶入，并注意帶電人槽。鍍液中若含有少量的雜質(zhì)，可用小電流(DK l～2A/dm2)電解處理，若含量過高，可用相應(yīng)的凈化劑處理。
2)三價鉻鹽電鍍的主要特點及存在的問題
三價鉻鹽鍍鉻電解液的最大特點是可以在室溫下操作，陰極電流密度也較低，一般控制在10A/dm2左右，既節(jié)約了能源又降低了對設(shè)備的投資。
三價鉻的毒性低，消除或降低了環(huán)境污染，有利于環(huán)保，并且鍍液的陰極極化作用較大，鍍層結(jié)晶細致，鍍液的分散能力和深鍍能力都比鉻酸鍍鉻好;陰極電流效率在20%左右。
從三價鉻電解液中獲得的鍍鉻層略帶黃色，不如鉻酸鍍鉻美觀，鍍層結(jié)合力較好，內(nèi)應(yīng)力較高，且有微裂紋性質(zhì)。鍍層的最大厚度只能達到3tim左右，而且硬度較低，不能用于鍍硬鉻。
三價鉻鍍鉻不宜鍍厚鉻，其主要原因有以下幾點：
①鍍液pH值，特別是陰極表面附近層的pH值升高導致形成Cr(OH)2膠體，阻礙三價鉻鍍層的繼續(xù)增厚;
②Cr3+的水解產(chǎn)物發(fā)生羥橋、聚合反應(yīng)，形成高分子鏈狀凝聚物吸附在陰極，阻礙Cr3+的還原;
③Cr3+還原的中間產(chǎn)物Cr2+的富集，對Cr3+羥橋反應(yīng)有引發(fā)和促進作用;
④持續(xù)電解過程中Cr3+的活性絡(luò)合物逐步減少和消失。
Sharif等在氨基乙酸體系中采用提高鍍液循環(huán)速度、降低pH值、提高活性絡(luò)合物濃度等方法可實現(xiàn)以100～300μm/h的速度鍍?nèi)∪齼r鉻的厚鍍層;Ibrahim等則在以尿素作絡(luò)合劑的三價鉻鍍鉻體系中，通過添加甲醇和甲酸，可以50～lOOμm/h的速度鍍?nèi)∪齼r鉻;Hon9等則采用雙槽電鍍工藝，通過添加三種羧酸作絡(luò)合劑，鍍?nèi)×?0～450μm厚性能良好的三價鉻鍍層;美國商業(yè)局和Atotech公司也分別鍍?nèi)×撕穸萳00～450μm的三價鉻鍍層。三價鉻鍍鉻相對六價鉻鍍鉻，容易操作，使用安全，無環(huán)境問題。但是存在一次設(shè)備投入較大和成本較高的不足。而且用戶習慣了六價鉻的色澤，在色度上有一個適應(yīng)過程。
三價鉻鍍鉻和六價鉻鍍鉻的比較
三價鉻電鍍工藝發(fā)展至今，國外對裝飾性電鍍工藝研究已經(jīng)進入逐漸完善成熟的時期，生產(chǎn)應(yīng)用不斷擴大。但由于進口產(chǎn)品的價格較高、工藝不夠穩(wěn)定等原因，在國內(nèi)大規(guī)模的推廣應(yīng)用仍有困難。而在三價鉻鍍硬鉻方面，據(jù)報道北美已有超過30%的工廠開始使用三價鉻代替六價鉻來電鍍，國內(nèi)則尚未見報道。
