镀铬
硬 度:400~1200HV内
特 点:较好的耐热性
铬是一种微带蓝色的银白色金属,相对原子质量51.99,密度6.98~7.21g/cm3,熔点为1875~1920℃,标准电极电位为尤什/c,-0.74V,老”/c,”-0.41V和P甚e+/Cr抖-1.33V,金属铬在空气中极易钝化,表面形成一层极薄的钝化膜,从而显示出贵金属的性质。
镀铬层具有很高的硬度,根据镀液成分和工艺条件不同,其硬度可在很大范围400~1200HV内变化。镀铬层有较好的耐热性,在500℃以下加热,其光泽性、硬度均无明显变化,温度大于500℃开始氧化变色,大于700℃硬度开始降低。镀铬层的摩擦系数小,特别是干摩擦系数,在所有的金属中是最低的。所以镀铬层具有很好的耐磨性。
铬镀层具有良好的化学稳定性,在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用,但能溶于氢氯酸(如盐酸)和热的硫酸中。
在可见光范围内,铬的反射能力约为65%,介于银(88%)和镍(55%)之间,且因铬不变色,使用时能长久保持其反射能力而优于银和镍。
主要特点
从常用的铬酸镀液镀铬,与其他单金属镀液相比,镀铬液虽成分简单,但镀铬过程却相当复杂,并具有如下特点。
①镀铬液的主要成分不是金属铬盐,而是铬的含氧酸——铬酸,属于强酸性镀液。电镀过程中,阴极过程复杂,阴极电流大部分消耗在析氢及六价铬还原为三价铬两个副反应上,故镀铬的阴极电流效率很低(10%~l8%)。而且有三个异常现象:电流效率随铬酐浓度的升高而下降l随温度的升高而下降;随电流密度的增加而升高。
②在镀铬液中,必须添加一定量的阴离子,如SO42-、SiF62一、F一等,才能实现金属铬的正常沉积。
③镀铬液的分散能力很低,对于形状复杂的零件,需采用象形阳极或辅助阴极,以得到均匀的镀铬层。对挂具的要求也比较严格。
④镀铬需采用较高的阴极电流密度,通常在20A/dm2以上,比一般的镀种高l0倍以上。由于阴极和阳极大量析出气体,使镀液的电阻较大,槽压升高,对电镀电源要求高,需采用大于l2V的电源,而其他镀种使用8V以下的电源即可。
⑤镀铬的阳极不用金属铬,而采用不溶性阳极。通常使用铅、铅一锑合金及铅一锡合金。镀液内由于沉积或其他原因而消耗的铬需靠添加铬酐来补充。
⑥镀铬的操作温度和阴极电流密度有一定的依赖关系,改变二者关系可获得不同性能的铬镀层。
镀铬属于发展较晚的工艺,虽然早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬,1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺
,但是直到本世纪20年代,镀铬工艺才在国外得到广泛应用。
镀铬工艺传到我国比较晚,有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。我国对金属铬元素的介绍和命名直到
19世纪60年代才开始进行。
我国古代字典中虽然收有“铬”这一单字,但并不具有金属铬的含义。古代字典中“合”的含义有二:A剔发;B古代兵器
名(相似于钩)。用“铬”字代表元素Cr,是利用现成汉字,而给予新的含义。
1865年出版的《格物入门》里已经收有化学元素r符号,但没有汉语译名,也没有写出英文名。以后我过学者在翻译外国化
学书籍时,曾试图用下列各种汉字代表Cr。
1870年广州的何了然在《化学初阶》中定名为鏴,1873年北京同文馆的《化学指南》中定名为隶,1910年广州的《广东劝
业报》上定名为“格罗谟。”
1972年,我过的化学先驱者徐寿在编译的《化学鉴原》中定名为“铬”这一规定在当时的科技界所接受。但是用鏴表示
Cr元素,在我国华南地区也应用过一段时间。直到本世纪初,广州出版的各种报刊中仍然用鏴字,如广州《实业报》第九
期(1810年)就有《鏴养制法》一文,所谓鏴氧就是氧化铬。在第十期还发表《电气镀鏴法》一文(1908年)所谓镀鏴就
是镀铬。
在金属制品表面镀上一层致密的氧化铬薄膜,可以使得金属制品更加坚固耐用。我国首创的。
在金属制品表面镀上一层致密的氧化铬薄膜,可以使得金属制品更加坚固耐用。