[发明专利]一种三价镀铬液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三价镀铬液及其制备方法和应用。所述三价铬镀液包含三氯化铬、导电盐、稳定剂、活性剂、络合剂和去离子水；所述络合剂具有如下式A所示结构。所述络合剂中含有多个羧基基团，具有很强的供电子能力易与三价铬发生配位反应形成稳定的配合物，可以提高镀液的稳定性；含有N杂环咪唑结构，具有多个配位原子N，可以掩蔽金属杂质，增强镀铬液对金属杂质的宽容度，减少杂质对镀层质量的不良影响；并且可以加快三价铬的电沉积速度，增加电镀效率。以本发明提供的三价镀铬液进行的镀铬工艺，可以制得有近似六价铬微蓝色的光亮的铬镀层。

技术领域

本发明涉及电镀领域，具体涉及一种三价镀铬液及其制备方法和应用。

背景技术

电镀是利用电解原理在金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。

目前，镀铬已经成为电镀行业中应用最广泛的镀种之一。由于铬表面容易生成钝化膜，在空气中较为稳定，不易褪色，除热浓盐酸和浓硫酸以外，其他物质很难对铬造成侵蚀，所以铬是非常重要的防护装饰性镀层。并且铬表面憎水、憎油、不易被污染，从而更增加了铬层的稳定性，此外，镀铬层还有很高的硬度和耐磨性，常用于零件修复或易磨损件的电镀镀铬层具有良好的硬度、耐磨性、耐蚀性和装饰性等优点，不仅可用作装饰性镀层，还可用作功能性镀层，镀铬在电镀工业中占据着重要的地位。

但长期以来，镀铬都是使用六价铬，但是六价铬毒性大且可致癌，随着世界各国对环境问题的日益关注，传统的六价铬镀铬工艺逐渐被取代和淘汰，三价铬电镀作为最重要、最直接有效替代六价铬的电镀，其不仅解决了六价铬毒性大的问题，还具有更高的电流效率和可以在常温电镀，节约能源，并且其镀层为不连续微裂纹铬，镀层耐蚀性较好，镀层硬度不低于铬酸镀铬层，三价铬电镀无论从工艺性能或环境保护上都比六价铬电镀具有无可比拟的优越性。

三价铬电镀分为氯化物镀铬体系和硫酸盐镀铬体系，其中氯化物体系是三价铬电镀工艺中常用的体系，其具有导电好、槽压低、镀液分散能力和覆盖能力及电流效率较高、光亮电流密度范围较宽、阳极析氧过电势较低和三价铬不易被氧化等优点。

但现有技术中的氯化物镀铬工艺对金属杂质宽容度低，电镀效率低且镀液稳定性差，并且三价铬易被氧化生成六价铬，镀层发乌光，没有六价铬镀层光亮的微蓝色。

因此，目前亟需一种杂质宽容度、电镀效率高且稳定性强，镀层有微蓝色光亮的三价镀铬液。

发明内容

发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种杂质宽容度、电镀效率高且稳定性强，镀层有微蓝色光亮的三价镀铬液及其制备方法和应用。

技术方案：

一种三价镀铬液，包含三氯化铬、导电盐、稳定剂、活性剂、络合剂和去离子水；

所述络合剂具有如下式A所示结构：

进一步地，按总质量分数为100％计，所述各组分的质量百分含量为：

进一步地，所述导电盐选自氯化铵、氯化钾或氯化钠中的一种或几种。

进一步地，所述稳定剂选自盐酸羟胺或抗坏血酸中的一种。

进一步地，所述活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。

本发明提供的络合剂通过其较强的供电子能力可以加快三价铬的电沉积反应速度，加快电镀速率。

进一步地，所述式A络合剂通过以下步骤制备：