[发明专利]一种三价铬镀层及其制备方法

说明书

本发明涉及到三价铬电镀领域，具体涉及到一种三价铬镀层及其制备方法。一种三价铬镀层的制备方法，至少包括以下步骤：将基材浸入三价铬电镀液中，以所述的基材为阴极进行电镀，电镀温度为20～45℃，电流密度为6A/dm²～25A/dm²，电镀时间为5～30min；三价铬镀层镀覆在所述的基材上；所述的基材表面至少包含有一导电层；所述的三价铬电镀液，至少包括以下组分：三价水溶性铬盐：15～20重量份；钴盐：12～16重量份；导电盐：20～35重量份；配位剂：4～6重量份；缓冲剂：7～10重量份；黑化剂：0.5～1.6重量份；光亮剂：0.01～0.5重量份；去离子水：100重量份。

技术领域

本发明涉及到三价铬电镀领域，具体涉及到一种三价铬镀层及其制备方法。

背景技术

黑铬镀层属于功能性镀铬层中的一种特殊镀层，因其具有良好的物理、化学性能，庄重瑰丽的外观以及良好的耐磨、耐蚀、耐温性能，应用十分广泛。黑铬镀层的主要成分是金属铬和氧化铬，氧化铬颗粒分散在金属铬介质中，由于金属铬的带间跃迁和氧化铬颗粒的共振致使黑铬镀层对太阳辐射具有很强的吸收作用。照相机、光学仪器、军用武器和仪表系统等零部件上，常采用镀黑铬来防止光的漫反射；为了实现对太阳能更有效的利用，人们也常对太阳能吸收器表面进行电镀黑铬处理。

传统的电镀黑铬采用的以铬酐为主要成分的电镀液，它具有高毒性和高污染性，目前已受到世界各国的严格限制。研究使用三价铬体系代替六价铬体系电镀黑铬具有重要意义。当前国内外对三价铬电镀液的研究做了大量的工作，其中以三价铬电镀液替代六价铬电镀液在装饰性镀铬方面已经逐步推广应用，但三价铬电镀黑铬的研究较少，且基本都为氯化物体系，存在抗杂质能力差，阳极有氯气产生对镀槽的腐蚀严重，镀液维护困难等问题，并且目前的黑铬镀层还存在表面较暗，光亮性不好，镀层的孔隙率高，耐蚀性差以及镀层与基材的结合力不好等问题。

针对上述技术问题，本发明的研究主要基于环保性和稳定性更好的硫酸盐体系，本发明提供了一种三价铬镀层及其制备方法，本发明的三价铬镀层由铬、钴、氢、氧、硫、磷等元素组成，色泽深黑且颜色均一，具有良好的黑化度，并且镀层与基材的结合力强，镀层致密，孔隙率低，具有非常好的耐蚀性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种三价铬镀层的制备方法，至少包括以下步骤：将基材浸入三价铬电镀液中，以所述的基材为阴极进行电镀，电镀温度为20～45℃，电流密度为6A/dm²～25A/dm²，电镀时间为5～30min；三价铬镀层镀覆在所述的基材上；所述的基材表面至少包含一导电层；

所述的三价铬电镀液，至少包括以下组分：三价水溶性铬盐：15～20重量份；钴盐：12～16重量份；导电盐：20～35重量份；配位剂：4～6重量份；缓冲剂：7～10重量份；黑化剂：0.5～1.6重量份；光亮剂：0.01～0.5重量份；去离子水：100重量份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的三价水溶性铬盐为硫酸铬；所述的钴盐选自硫酸钴、硝酸钴、乙酸钴中的一种或多种；所述的导电盐为硫酸钠与硫酸铵的混合物，所述的硫酸钠与硫酸铵的质量比为1：0.3～1.2。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的配位剂为甲酸、甘氨酸与苹果酸的混合物，所述的甲酸、甘氨酸与苹果酸的质量比为1：0.5～3：0.2～2。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的缓冲剂为硼酸与磷酸二氢钠的混合物，所述的硼酸与磷酸二氢钠的质量比为2～6：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的黑化剂选自天冬氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、2-氨基苯并噻唑-7-甲酸中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的黑化剂为半胱氨酸与2-氨基苯并噻唑-7-甲酸的混合物，所述的半胱氨酸与2-氨基苯并噻唑-7-甲酸的质量比为1：0.1～0.5。