長期以來,電鍍鉻通常采用六價鉻電鍍液。近年來,由于六價鉻對環(huán)境等方面帶來污染影響,于是加緊了對三價鉻電鍍的研究。實際上提出用三價鉻代替六價鉻的研究已經(jīng)有很長時間。用三價鉻鍍裝飾鉻與六價鉻電鍍相比,具有很多優(yōu)異特性,但在實際應(yīng)用中也存在一些問題,其可鍍性受到一定限制。因此,用三價鉻電鍍功能性鉻還沒有被實際廣泛應(yīng)用。還介紹了三價鉻電鍍的機理及展望,并提出了有待深入研究的問題。

六價鉻的毒性大，對環(huán)境污染嚴重。鍍鉻溶液大量使用鉻酐，是電鍍行業(yè)含鉻廢水的主要污染源。這一問題已經(jīng)引起人們普遍的關(guān)注，各國政府也加強了立法管理，如美國對六價鉻的排放標準已從0．05MG/L降到0．01MG/L，并從1997年起開始執(zhí)行。六價鉻鍍鉻液的電流效率低和覆蓋能力差也是一個問題。為了從根本上減輕污染和提高電流效率及覆蓋能力，三價鉻鍍鉻工藝越來越受到人們的青睞。

三價鉻鍍鉻自1854年BUNSEN發(fā)表第一篇論文以來，迄今已有100余年歷史，由于有些技術(shù)問題難以突破，因此進展比較緩慢。至20世紀70年代，隨著科學技術(shù)的發(fā)展和化學原料的增多，以及人們對環(huán)保意識的進一步增強，三價鉻鍍鉻研究又提到電鍍工作者議事日程上來了。1974年英國發(fā)表了 ALECRA-3的三價鉻鍍鉻工藝，并于1975年申請了一份用三氯化鉻作主鹽的三價鉻鍍鉻專利，即ALECRA-3000。1981年，英國開發(fā)了硫酸鹽的環(huán)保鉻(ENVIR0-CHOME)的三價鉻鍍鉻工藝。該工藝采用選擇性離子隔膜將陰極區(qū)域和陽極區(qū)域分開，這樣可避免陽極板上氧化成的六價鉻對三價鉻鍍液帶來的危害：幾乎同時，美國HARSHA0公司也開發(fā)了TRI-CHROME三價鉻鍍鉻工藝。

鍍液組成
目前研究和使用的三價鉻電鍍液主要成分如下：
(1)主鹽：當前三價鉻鍍鉻體系主要有氯化物體系，硫酸鹽體系和硫酸鹽-氯化物混合體系。
氯化物鍍液導電好，電壓低，鍍液分散能力、覆蓋能力和電流效率較高，但陽極會析出有毒的CL2，且對設(shè)備腐蝕較重;硫酸鉻電鍍時陽極析出無毒的氧氣，無污染，但鍍液導電性不如氯化物，鍍液分散能力、覆蓋能力和電流效率較低。
(2)絡(luò)合劑：通常為羥基羧酸及其鹽，如甲酸和乙酸鹽、氨基乙酸、草酸及其鹽，檸檬酸及其鹽，硫氰算眼和酒石酸鹽等。
(3)導電鹽：減少電能的消耗。多為鈉、鉀、銨的氯化物和硫酸鹽。
(4)緩沖劑：維持鍍液PH值穩(wěn)定。多為硼酸、醋酸鹽、鋁鹽以及檸檬酸鹽等。
(5)穩(wěn)定劑：復合型還原劑，抑制和降低六價鉻的產(chǎn)生。多為甲醇、亞硫酸鈉、鹵化物等。

工藝條件
(1)溫度：最好在室溫下進行，工作溫度一般控制在15～55℃。溫度升高會降低濃差極化，并使CR3+的析出點位正移，同時析氫嚴重，不利于鉻的沉積。
(2)PH值為1～4。PH值低時析氫嚴重，陰極電流效率降低，PH值高時易發(fā)生羥橋化反應(yīng)，鍍層發(fā)暗。
(3)電流密度為3～100A/DM2。陰極電流密度范圍較寬，但較低時會影響鉻沉積速度，陰極電流密度過高會影響到鍍層性能。
(4)電流效率為10%～25%?？梢赃M行輕微攪拌。
另外，三價鉻鍍鉻有單槽方式和雙槽方式，單槽方式中的陽極材料是石墨棒，與其他普通電鍍一樣;雙槽方式使用了陽極內(nèi)槽，可以使用鉛錫合金陽極罩，另外作為陽極基礎(chǔ)液使用了稀硫酸。

三價鉻鍍鉻優(yōu)點
三價鉻電鍍具有下列優(yōu)點：
(1)毒性低，污染小。鍍液清洗水中不含六價鉻，廢水稍加處理即可排放，且電鍍過程不產(chǎn)生有毒的鉻酸霧;
(2)鍍液濃度低,只有六價鉻鍍鉻的1/10，分散能力和覆蓋能力好，成品率提高;
(3)電鍍過程不受電流中斷的影響，無需退鍍;
(4)陰極電流效率可達21～25%，高于六價鉻電鍍，提高了生產(chǎn)率。

總結(jié)與展望
環(huán)保型三價鉻電鍍?nèi)〈鶅r鉻電鍍已是必然趨勢。近年來，三價鉻電鍍發(fā)展迅速，已在裝飾性鍍鉻上有所應(yīng)用，并在很多國家用于工業(yè)化生產(chǎn)，但在功能性鍍鉻方面還未工業(yè)化。
當前我們國家也在研究三價鉻鍍鉻的應(yīng)用方面取得了不少成績，但還得加強工藝性能和理論基礎(chǔ)方面的研究，其中需注意以下方面：
(1)鍍層外觀，厚度改善提高，加強功能性鍍層的應(yīng)用研究。
(2)研究穩(wěn)定的三價鉻電鍍液。
(3)目前三價鉻電鍍液的造價高于六價鉻電鍍液，需要減少成本。

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