為了檢驗鍍液的穩(wěn)定性,進行250mL赫爾槽試驗。配制Trich-7677三價鉻鍍液,在25~40°C、pH=3.2~3.6范圍內(nèi),用4A電流施鍍5min,每鍍3個試片補加Trich-7677A添加劑0.13mL、Trich-7677B補充劑0.7mL、Trich-7677C發(fā)黑劑0.2mL及適量Trich-7677WA潤濕劑,用30%碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH。每鍍40個試片用活性炭處理鍍液一次,再補加Trich-7677A添加劑0.25mL、Trich-7677CS導(dǎo)電鹽7.5g。每鍍80個試片向鍍液中加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水0.25mL氧化有機雜質(zhì)并用活性炭吸附。由于發(fā)黑劑中有機物的分解產(chǎn)物影響鉻的沉積速率,在電鍍過程中鍍鉻速率有所下降,當(dāng)鍍至300片時,鍍鉻速率降到一個穩(wěn)定值,與開缸時相比,此時鍍鉻速率大約降低了25%。連續(xù)鍍600個試片,鍍液的覆蓋能力和鍍層外觀基本保持不變。開缸時鍍液中ρ[Cr(III)]=16.2g/L,ρ(H3BO3)=69.3g/L,鍍至600片后,ρ[Cr(III)]=19.6g/L,ρ(H3BO3)=63.4g/L。試驗表明,Trich-7677三價鉻鍍液相當(dāng)穩(wěn)定,能夠滿足生產(chǎn)要求。
Trich-7677工藝在廣州某電鍍廠已使用半年以上,鍍鉻速率、鍍層色澤和耐腐蝕性都能保持良好的狀態(tài)。鍍液穩(wěn)定,便于操作和維護,顧客的滿意度較高。
3.2鍍鉻速率
用武漢材料保護研究所生產(chǎn)的ZD-B智能電解測厚儀測定鍍鉻層厚度,然后計算鍍鉻速率。取上述赫爾槽試驗第595個試片的測定值,結(jié)果列于表1,其鍍鉻速率的平均值為0.031μm/min,能夠較好地滿足顧客的需求。值得注意的是,表1的數(shù)據(jù)是在工藝溫度上限時測定的,隨溫度下降,鍍鉻速率將會降低。表1還給出了試片上各點按Watson方法計算所得的電流密度值[6],根據(jù)這些數(shù)據(jù),確定了Trich-7677工藝的陰極電流密度范圍為6~10A/dm2。
3.3鍍層性能
將ABS塑料件鍍銅和鎳后,用Trich-7677鍍液施鍍3min得到黑鉻鍍層,再用超邦公司的Trich-651防變色劑處理,純水清洗后烘干,分別進行以下測試:
(1)按照GB/T10125–1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》進行48h中性鹽霧測試,鍍鉻層無明顯變化。
(2)按照GB/T2423.3–1993《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Ca:恒定濕熱試驗方法》,在40°C、相對濕度為93%的條件下試驗168h,三價鉻鍍層無可見的變化。
(3)按照GB/T2423.22–2002《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗N:溫度變化》,由常溫到?20°C環(huán)境下保持30min,在2~3min內(nèi)切換到71°C環(huán)境并保持30min,再放置于常溫下。如此循環(huán)5次,鍍層未出現(xiàn)脫皮、起泡和裂紋。
(4)用人造汗液將軟布浸濕,再用該軟布摩擦鍍件表面2min,共摩擦220次,恢復(fù)120min后觀察,鍍鉻層無可見的變化。
4·結(jié)語
三價鉻電鍍黑鉻的市場需求正在快速增長,從淺黑色到深黑色,從偏黃黑色到偏藍黑色,鍍層色澤豐富多彩,給三價鉻電鍍黑鉻工藝的開發(fā)提供了廣闊的空間。與傳統(tǒng)的錫–鈷合金、錫–鎳合金以及錫–鈷–鎳合金槍色電鍍相比,三價鉻黑鉻鍍層的耐磨性和耐腐蝕性具有明顯的優(yōu)勢,因此,三價鉻黑鉻電鍍具有巨大的市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>
參考文獻:
[1]BARNESC,WARDJJB.Electrodepositionofblackchromium:US,4196063
[P].1980–04–01.
[2]屠振密,楊哲龍,張景雙,等.三價鉻電鍍黑鉻新工藝研究[J].防腐包裝,1987,15(5):27-29.
[3]孫玉蓮,江玉和,周肇季.三價鉻鍍液沉積黑鉻鍍層的研究[J].電鍍與環(huán)保,1987,7(4):9-10.
[4]黃恩禮.三價鉻電解液電鍍黑鉻工藝及市場現(xiàn)狀[J].電鍍與精飾,2010,32(9):25-26,30.
[5]李國華,賴奐汶,黃清安.三價鉻鍍液中配體的作用[J].材料保護,2005,38(12):44-46.
[6]曾華梁,吳仲達,陳鈞武,等.電鍍工藝手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1989:821-823.[編輯:周新莉]










