一種冷軋板三價(jià)鉻電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電鍍技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種冷乳板三價(jià)鉻電鍍方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉻鍍層因具有光亮、堅(jiān)硬、抗變色、耐磨耐腐蝕性能良好等特點(diǎn)而在工業(yè)中應(yīng)用極為廣泛。長期以來鍍鉻工藝都是采用鉻酸作為鉻源的六價(jià)鉻鍍鉻工藝。作為一種電鍍工藝，六價(jià)鉻電鍍在技術(shù)上存在一些缺陷，如陰極效率極低；鍍鉻的分散和覆蓋能力差；以及鍍鉻過程中不允許中間斷電等等。更重要的是，六價(jià)鉻是電鍍工業(yè)中最嚴(yán)重、最難處理的污染源之一。
[0003]隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，六價(jià)鉻作為有害污染源在電鍍工業(yè)中受到越來越嚴(yán)格的限制。世界衛(wèi)生組織、美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)對六價(jià)鉻已經(jīng)制定出嚴(yán)格的限制使用規(guī)定，如美國自1997年起將六價(jià)鉻的排放標(biāo)準(zhǔn)由0.05mg/L改為0.01mg/L，并規(guī)定于2010年前禁止采用六價(jià)鉻電鍍工藝；歐洲議會和理事會頒布的《關(guān)于在電氣電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》也要求從2006年7月1日起，投放于市場的新電子和電氣設(shè)備不得含有六價(jià)鉻。而隨著我國作為國際制造業(yè)中心地位的確立，我國的電鍍業(yè)不僅要遵循國家環(huán)境保護(hù)法規(guī)關(guān)于六價(jià)絡(luò)排放的規(guī)定(Cr6+的排放不超過0.5mg/L)，還要面臨國際商品交流中的綠色壁皇的挑戰(zhàn)。
[0004]為了取代重污染的六價(jià)鉻電鍍，人們進(jìn)行了許多研究，包括低濃度六價(jià)鉻鍍鉻、合金代鉻電鍍和三價(jià)鉻鍍鉻等。其中，三價(jià)鉻鍍鉻工藝由于具有低毒、低污染等優(yōu)點(diǎn)而在國外的發(fā)展很快，許多發(fā)達(dá)國家正逐步用三價(jià)鉻鍍鉻工藝取代六價(jià)鉻鍍鉻，國內(nèi)近年來三價(jià)鉻鍍鉻的研究也逐漸成為熱點(diǎn)之一。
[0005]國內(nèi)外三價(jià)鉻鍍鉻的溶液體系繁多，主要有硫酸鹽體系和氯化物體系，氯化物溶液體系三價(jià)鉻鍍液在電鍍過程中陽極析出氯氣難以回收處理，也會對環(huán)境造成污染；而采用硫酸鹽溶液體系是一種清潔環(huán)保的生產(chǎn)工藝，具有極大的應(yīng)用前景。但是，目前三價(jià)鉻鍍鉻的方法普遍存在不能持續(xù)增厚的缺陷。例如中國專利CN1880512A公開了一種三價(jià)鉻鍍液體系，該電鍍液用硫酸鉻、硫酸鈉、硼酸、硫酸鋁、十二烷基硫酸鈉、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑以一定比例構(gòu)成，其余為水。其存在以下不足之處:一是采用靜止鍍液電鍍，陰極附近pH升高過快，無法獲得厚度超過5 μπι的鍍層；二是鍍液采用硫酸鋁作為導(dǎo)電鹽，由于其兩性特點(diǎn)容易造成鍍液穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種冷乳板三價(jià)鉻電鍍方法，通過對鍍液成分進(jìn)行選擇并對含量進(jìn)行調(diào)整，取代六價(jià)鉻，并且使得電鍍層比現(xiàn)有技術(shù)的厚，并且結(jié)合力強(qiáng)，耐腐蝕性能好。
[0007]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種冷乳板三價(jià)鉻電鍍方法，所述鍍液的組成為:硫酸鉻135_145g/L，硫酸鈉210-230g/L，硫酸鉀 30-40g/L，硫酸鎂 20_30g/L，硼酸 65_75g/L，甲酸 0.1-0.3mol/L，草酸0.2-0.4mol/L，檸檬酸鈉0.3-0.5mol/L，十二烷基硫酸鈉0.001-0.002mol/L,苯亞磺酸鈉0.0015-0.0025mol/L ； γ -甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.2-0.4mol/L ;二丁基二乙酸錫0.5-0.7g/L ;所述電鍍工藝為:采用石墨陽極，工作溫度約為50-55°C，pH為3.5-4.5，電流密度為22-24A/dm2，電鍍時(shí)間為60-90分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速為100-120轉(zhuǎn)/分。
[0009]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0010]1.本發(fā)明創(chuàng)造性的在鍍液中增加了 γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷和二丁基二乙酸錫這兩種組分，并確定了二者的適宜含量。經(jīng)實(shí)踐表明，增加這兩種組分與不增加這兩種組分的鍍層對比，硬度提高10-18%，并且鍍層孔隙率由原來的4孔/cm2降低到基本為0。取得了意料不到的技術(shù)效果。
[0011]2.本發(fā)明的鍍層的厚度可達(dá)25-35 μπι，鉻鍍層常溫下硬度可達(dá)720HV，經(jīng)210-230°C處理后鍍層硬度增至1530HV。采用Hull槽電鍍實(shí)驗(yàn)(電流為3A)測試電解液的分散能力，得到的標(biāo)準(zhǔn)試片(長度10cm)光亮區(qū)范圍為8-9cm。
[0012]3.本發(fā)明的鍍鉻工藝可替代六價(jià)鉻，并且鍍液是全硫酸鹽體系，不含鹵素化合物，是一種環(huán)境友好型鍍液。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例一
[0014]—種冷乳板三價(jià)鉻電鍍方法，所述鍍液的組成為:硫酸鉻135g/L，硫酸鈉230g/L，硫酸鉀30g/L，硫酸鎂30g/L，硼酸65g/L，甲酸0.3mol/L，草酸0.2mol/L，梓檬酸鈉0.5mol/L，十二烷基硫酸鈉0.001mol/L，苯亞磺酸鈉0.0025mol/L，γ -甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.2mol/L ;二丁基二乙酸錫0.7g/L ;所述電鍍工藝為:采用石墨陽極，工作溫度為50-55°C，pH為3.5-4.5，電流密度為22_24A/dm2，電鍍時(shí)間為60分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分。
[0015]實(shí)施例二
[0016]—種冷乳板三價(jià)鉻電鍍方法，所述鍍液的組成為:硫酸鉻145g/L，硫酸鈉210g/L，硫酸鉀40g/L，硫酸鎂20g/L，硼酸75g/L，甲酸0.lmol/L，草酸0.4mol/L，梓檬酸鈉0.3mol/L，十二烷基硫酸鈉0.002mol/L，苯亞磺酸鈉0.0015mol/L，γ -甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.4mol/L ;二丁基二乙酸錫0.5g/L ;所述電鍍工藝為:采用石墨陽極，工作溫度為50-55°C，pH為3.5-4.5，電流密度為22_24A/dm2，電鍍時(shí)間為90分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分。
[0017]實(shí)施例三
[0018]—種冷乳板三價(jià)鉻電鍍方法，所述鍍液的組成為:硫酸鉻140g/L，硫酸鈉220g/L，硫酸鉀35g/L，硫酸鎂25g/L，硼酸70g/L，甲酸0.2mol/L，草酸0.3mol/L，梓檬酸鈉0.4mol/L，十二烷基硫酸鈉0.0015mol/L，苯亞磺酸鈉0.0020mol/L，γ -甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.3mol/L ;二丁基二乙酸錫0.6g/L ;所述電鍍工藝為:采用石墨陽極，工作溫度為50-55 °C，pH為3.5-4.5，電流密度為22_24A/dm2，電鍍時(shí)間為75分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速為100-120 轉(zhuǎn) / 分。
[0019]申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種冷乳板三價(jià)鉻電鍍方法，其特征在于，所述鍍液的組成為:硫酸鉻135-145g/L，硫酸鈉 210-230g/L，硫酸鉀 30-40g/L，硫酸鎂 20_30g/L，硼酸 65_75g/L，甲酸(λ 1-0.3mol/L，草酸 0.2-0.4mol/L，檸檬酸鈉 0.3-0.5mol/L，十二烷基硫酸鈉 0.001-0.002mol/L,苯亞磺酸鈉0.0015-0.0025mol/L ; γ -甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.2-0.4mol/L ;二丁基二乙酸錫0.5-0.7g/L ;所述電鍍工藝為:采用石墨陽極，工作溫度約為50-55°C，pH為.3.5-4.5，電流密度為22-24A/dm2，電鍍時(shí)間為60-90分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速為100-120轉(zhuǎn)/分。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷軋板三價(jià)鉻電鍍方法，所述鍍液的組成為：硫酸鉻135-145g/L，硫酸鈉210-230g/L，硫酸鉀30-40g/L，硫酸鎂20-30g/L，硼酸65-75g/L，甲酸0.1-0.3mol/L，草酸0.2-0.4mol/L，檸檬酸鈉0.3-0.5mol/L，十二烷基硫酸鈉0.001-0.002mol/L，苯亞磺酸鈉0.0015-0.0025mol/L；γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.2-0.4mol/L；二丁基二乙酸錫0.5-0.7g/L；所述電鍍工藝為：采用石墨陽極，工作溫度約為50-55℃，pH為3.5-4.5，電流密度為22-24A/dm2，電鍍時(shí)間為60-90分鐘，攪拌器轉(zhuǎn)速為100-120轉(zhuǎn)/分。
【IPC分類】C25D3/06
【公開號】CN105297084
【申請?zhí)枴緾N201510784941
【發(fā)明人】張穎
【申請人】張穎
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月16日