[发明专利]三价铬电镀液及其制备以及应用其电镀不锈钢工件的方法

说明书

技术领域

本发明属于电化学技术领域，涉及一种三价铬电镀液及其制备方法，以及其 在不锈钢工件上的电镀应用。

背景技术

经济发展的同时，地球环境也在发生着变化，一系列的环境事故在警告着人 们要走可持续发展这条道路。环境保护一票否决制的实行，可见环境保护的重要 性。电镀产品，特别是镀铬产品，一方面是人们生产生活所必不可少的；另一方 面镀铬的过程中又产生一系列污染物，对人类的生活环境造成了污染。但由于六 价铬镀层硬度高、耐磨、耐热性好、反光能力强，而且工艺简单，维护方便等原 因，铬技术一直是采用六价铬(铬酸)作为主要的电镀原料。我国每年用于治理电 镀废水的费用中有60％以上是用于治理含六价铬的废水。六价铬很容易被人体 吸收，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。有报道，通过呼吸空气中 含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔 穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生 皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。开发新的镀铬 工艺，一方面继续满足人们生产生活的需要；另一方面减少镀铬过程对环境的污 染，保护我们的居住环境。

三价铬与之相比其毒性只是六价铬的1/100，而且易于处理，另外它还具有 分散性能和覆盖能力高、电流效率高等优点，有望代替传统的六价铬电镀。但是 三价铬电镀的工艺目前并不成熟，主要由于它对杂质的敏感度高，并且不易镀厚 铬，因为它的这些缺点，目前，环境问题已成为全球性的大课题，国家提高了对 环境的整治力度，在镀铬行业方面，虽然国内三价铬电镀技术还不成熟，但是随 着研究的不断深入以及科学技术的不断提高，三价铬代替六价铬大规模生成电镀 产品是必然的趋势！

发明内容

本发明的目的是提供一种三价铬的电镀液，该电镀液原料易得、低毒，制备 工艺简单。本发明的另一个目的是提供所说三价铬电镀液的制备方法。本发明的 再一个目的在于提供应用上述三价铬电镀液在不锈钢工件上进行电镀的方法，该 法简单易行。

本发明所说的三价铬电镀液，原料配方各组分的浓度为：六水硫酸铬17～24 g/L，甲酸铵20～60g/L，乙酸铵0～20g/L，碱金属或铵的硫酸盐或卤化物120～232 g/L，硼酸40-70g/L，聚氧乙烯辛烷基酚醚(OP)1mL/L，丙三醇2mL/L。

上述电镀液的主盐为六水硫酸铬。络合剂为甲酸铵，或者是甲酸铵与乙酸铵 的混合物。

本发明的三价铬电镀液的制备方法为：

(1)按上述配方中组分的量，在硫酸铬溶液中加入甲酸铵、乙酸铵溶液后， 搅拌均匀后静止，使三者充分形成配合物；

(2)再按配方加入导电盐、缓冲剂、乳化剂以及光亮剂；

(3)然后低温40℃水浴加热使配制过程中的不溶物溶解；

(4)配制完成后抽滤陈化得三价铬电镀液。

上述的导电盐为碱金属或铵的硫酸盐或卤化物，缓冲剂为硼酸，乳化剂为 OP，光亮剂为丙三醇。

本发明的三价铬电镀液用于不锈钢的镀铬，具体方法是：不锈钢先经过除油， 侵蚀后，用本发明的三价铬电镀液进行电镀，电镀的条件为：工作温度室温，电 流密度为12～24A/dm²，镀液pH值2.5～3.5，电镀时间40～120min，阳极电极为 高纯石墨电极；电镀后进行中和浸渍处理。

上述电镀方法中的所说的除油，其除油液的组成为：NaOH 8-12g/L，Na₂CO₃50-60g/L，Na₃PO₄ 50-60g/L，Na₂SiO₃ 5-10g/L。

上述电镀方法中的所说的浸蚀，其浸蚀液的组成为：H₂SO₄ 600-800g/L，HCl 5-15g/L，HNO₃ 400-600g/L。温度30-50℃。

上述电镀方法中的所说的中和浸渍，其中和浸渍液的组成为Na₂CO₃ 25g/L， Na₃PO₄ 25g/L。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：