影响镀铬层质量的因素

第一节　影响镀铬层质量的因素

一、电镀液各组分的作用

(1)铬酐浓度:镀铬电镀液铬酐的浓度范围一般在180～450g/L，浓度高时，电镀液的导电率相应提高，均镀能力也随之提高，但是阴极电流效率下降。下面，比较一下不同浓度的铬酸含量的性能和使用范围。

①低浓度镀铬电镀液(CrO₃在150g/L)，电流效率15%～16%，分散能力差，镀层硬度高，但有网纹，光亮区较窄。优点:工件带出溶液损失少，适于镀硬铬。

②高浓度镀铬电镀液(CrO₃在350g/L)，电流效率在8%～12%，分散能力好，镀层网纹少，光亮区较宽。缺点:工件带出溶液损失较多，适于防护装饰镀铬。

③中等浓度镀铬电镀液(CrO₃在250g/L)，又称为不标准镀铬电镀液，电流效率在13%～15%，均镀能力介于低浓度和高浓度镀铬电镀液之间，光亮区比两者都好，适于镀硬铬和防护装饰镀铬。

(2)硫酸浓度:镀铬电镀液性能的好与坏，关键取决于CrO₃与SO^2－₄的比值，在普通镀铬电镀液中，CrO₃与SO^2－₄的比值控制在80∶1～120∶1，当比值在100∶1时，电镀液的电流效率最高，当CrO₃∶SO^2－₄＜100∶1时，镀层光亮，但电镀液的分散能力降低，硫酸根含量偏高时，在阴极薄膜上的吸附增多，使薄膜的溶解速度大于其生成速度，致使阴极基体金属暴露面积增大，电流密度较小，氢的析出和铬的沉积发生困难，甚至在金属工件上某些部位没有铬的沉积。生产中，观察到阴极气泡冒出较少，就可以判断为电镀液中硫酸根太低。硫酸根过多时，用碳酸钡或氢氧化钡去除。当CrO₃∶SO^2－₄＞100∶1，而不到200∶1时，电镀液分散能力较差，镀层的沉积速度和光泽都有所降低，当CrO₃∶SO^2－₄=200∶1时，电镀液的SO^2－₄含量偏低，这时，阴极上的成膜速度大于溶解速度，铬在阴极上沉积困难，而氢气析出加剧，生产中可见到阴极区附近冒出的气泡加剧，电镀液分散能力恶化，零件边缘镀层烧结或粗糙。

(3)Cr³⁺含量:Cr³⁺是成膜的主要成分，它的含量对镀铬质量影响很大，正常的Cr³⁺含量在2～4g/L。当Cr³⁺含量偏低时，成膜不连续，分散能力差，沉积速度慢，与SO^2－₄含量偏高出现的现象一样。Cr³⁺含量偏高时，成膜太致密，镀层光亮度差，镀层发灰色、粗糙，与SO^2－₄含量偏低时出现的现象一样。Cr³⁺含量过高，可采用阳极面积与阴极面积之比为30∶1、温度50～60℃、阴极电流密度1～2A/dm²进行电解处理，至Cr³⁺含量恢复正常为止。

(4)氟硅酸根离子:［SiF₆］^6－在电镀液中的作用与SO^2－₄相似，若用它部分替代SO^2－₄，电镀液的电流效率可提高20%左右，可获得光泽铬镀层。

二、工艺条件的影响

镀铬的电流密度及溶液的温度对镀铬电镀液的性能、分散能力、阴极电流效率以及镀层的性能(如色泽、硬度、网纹等)影响很大，必须严格控制。

提高电流密度和降低溶液温度，有利于电流效率的提高，因此，采用较高的电流密度和较低的溶液温度为好，一般镀硬铬及防护装饰镀铬多采用中等溶液温度(45～60℃)和中等电流密度(35～50A/dm²)的工艺条件。