氯化物型体系镀Cr-Ni-Fe 不锈钢合金镀液组成及工艺条件见表11-2。



1.  配方1 (见表11-2)的说明


  本配方由长沙中南大学何湘柱提出。详见他的专著:《电沉积非晶态Fe-Ni-Cr合金工艺研究》。他采用直流电流的方法获得了光亮致密的非晶态Fe-Ni-Cr合金镀层。非晶态材料是一种具有微观近程有序、远程无序结构的材料,具有较高的硬度和耐磨性,优良的耐酸耐碱腐蚀性能,光滑平整的外观。


  镀液的pH保持在2.5左右。pH过低,析氢严重,镀层质量不好,不利于铬的沉积。pH过高,Cr3+易发生聚合反应,铬离子在电极表面放电阻力增大,镀层中铬含量下降,镀层边缘出现黑色沉积物,镀层耐蚀性能下降。


  柠檬酸三钠含量为80g/L,作为配位剂,形成配合离子,改变铁、镍、铬离子的活度,从而改变它们的电位,使其相互接近以达到共沉积的目的。


  氯化物体系的导电性能好,是其优点,但在阳极上析出大量的氯气,造成环境污染,腐蚀设备,特别是使用不溶性阳极,如铂,或镀铂的钛阳极,或石墨板,镀层色泽较暗,沉积速率较慢。这可通过添加添加剂(糊精8g/L)以改善色泽亮度,提高电流效率。在溶液中保持较高的含量如50g/L时,有抑制氯的析出的作用。



2. 配方2 (表11-2)


该配方的氯化铬的含量较高,达到250g/L,并加入有氯化铝作为导电盐,在pH较低(0.2~0.3)的范围内,阴极电流密度可开到25~30A/d㎡,使合金镀层的铬含量可达到3%~29%,镍含量8%~54%,铁含量37%~89%.



3. 配方3 (表11-2)


 在配方3中含有溴化铵15g/L,溴离子具有抑制Cr3+被氧化为Cr6+的作用。因为镀液中有少量六价铬的存在,即会影响镀层质量,并使沉积速率下降,溴离子含量大于0.8g/L时,即能抑制六价铬的产生,适当的Br-浓度为4~24g/L,此外,Br-也能抑制氯的产生。当Br-为6~10g/L时,氯的析出即被抑制。在配方中还含有甲酸钠68g/L,也是良好的氯气抑制剂。


 镀液中含有硼酸,使镀液的pH保持稳定,它也有抑制氯气析出的作用,当硼酸含量达到30g/L时,氯的析出即被抑制。硼酸还有提高覆盖能力的作用。当硼酸含量低于6g/L时,覆盖能力很差,随着含量的增加,覆盖能力提高。硼酸的含量可达到饱和60g/L时使用。


 镀液中含有甘氨酸37.5g/L,甘氨酸作为配位剂,与Fe2+形成配离子,导致Fe2+阴极极化增加,析出电位负移,从而达到共沉积,当甘氨酸浓度含量高时,也可与Cr3+配合作用,使铬的镀层含量下降。