镀铬的基本原理是镀液中含有铬酸酐。
发布时间:
2015-11-05
在铬镀液中铬酸酐通常以重铬酸盐的形式存在高浓度铬镀液可以以三铬酸盐的形式存在和四价铬酸盐。当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。和四价铬酸盐。在添加适量的硫酸催化剂(=100:1)后,阴极上依次发生以下反应:2-高浓度铬镀液可以以三铬酸盐的形式存在和四价铬酸盐。当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。+8H在添加适量的硫酸催化剂(+)后,阴极上依次发生以下反应:+6e→2高浓度铬镀液可以以三铬酸盐的形式存在和四价铬酸盐。当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。+4H在添加适量的硫酸催化剂(O (3-5-1))后,阴极上依次发生以下反应:2H
+2e当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。在添加适量的硫酸催化剂(+8H/H和四价铬酸盐。→H+4H↑ (3-5-2)H
当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。和四价铬酸盐。在添加适量的硫酸催化剂(O⇔ 2=100:1(3-5-3)8H+6e当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。和四价铬酸盐。在添加适量的硫酸催化剂(+8H→和四价铬酸盐。↓+
4H8H(3-5-4)从上述反应可以看出,铬镀的阴极反应非常复杂。现在,利用胶体膜理论和铬镀的极化曲线,我们简要描述铬镀的机制。和四价铬酸盐。在电化初期,首先发生的反应是六价铬还原为三价铬(反应公式(即图3-5-1)
当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。和四价铬酸盐。在添加适量的硫酸催化剂(O⇔ 2=100:18H见图3-5-1极化曲线和四价铬酸盐。随着电位向负方向偏移,电流急剧增加,反应(3-5-1),当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。在添加适量的硫酸催化剂(O⇔ 2+4H8H4H8H(3-5-2)同时发生。
当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。在添加适量的硫酸催化剂(O⇔ 2+4H8H从极化曲线可以看出,在bcd段,随着电位向负方向偏移,电流逐渐减小,表明表面状态发生了变化,增加了阴极表面的电阻。这是因为反应8H(3-5-1),(3-5-2)消耗了大量氢离子,当电极界面的pH值升高时,为当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。离子转化为离子创造了条件,因此反应(3-5-3)向右进行,和四价铬酸盐。在添加适量的硫酸催化剂(离子浓度迅速增加。
当电位向负方向偏移到d点时,对应的电位Φ1是铬离子析出的还原电位。反应

(3-5-4)开始,de段是镀铬时开始析出铬的极化曲线。反应(3-5-2),(3-5-3),
(3-5-4)同时发生,随着电位向负方向偏移,反应(3-5-4)速度加快。覆盖在电极表面上的胶体膜在催化剂硫酸根离子的作用下发生溶解:当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。和四价铬酸盐。在添加适量的硫酸催化剂(O⇔ 2=100:1这种溶解首先发生在局部,逐渐扩展,导致露出的基体面积小,真实电流密度很高,极化效应大,使铬的还原以一定速度进行。新形成的铬层表面上也会形成胶体膜。胶膜的溶解和形成循环进行,起着重要的调节作用。当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。在添加适量的硫酸催化剂(O⇔ 2+4H在镀液中,SO当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。在添加适量的硫酸催化剂(O⇔ 2+4H和在阴极过程中生成的三价铬,虽然不直接参与电极反应,但它们的存在和浓度对铬镀层的质量至关重要。三价铬是胶体膜的重要组成部分。如果浓度低,胶体膜难以形成或薄且多孔,容易被硫酸溶解。此时,露出的基体面积大,低电流密度区域无法达到铬析出电位,导致三价铬浓度低,覆盖能力差。
在三价铬浓度高的区域,胶体膜厚且致密,硫酸难以溶解。铬层只能在原始晶粒上生长,导致粗糙的结晶和暗淡无光的镀层。当硫酸含量高时,胶体膜容易溶解,低电流密度区域没有铬层,类似于低三价铬的情况。如果硫酸不足,则类似于高三价铬的情况,导致粗糙的铬层。因此,严格控制铬镀中的浓度,特别是铬酸酐与硫酸的比例是至关重要的。Φ1就是铬离子还原析出电位。反应(3-5-4)开始,de段是镀铬时开始析出铬的极化曲线,反应(3-5-4)速度加快。(3-5-2)、(3-5-3)、(3-5-4)同时发生,随电位负移,反应(3-5-4)速度加快。
覆盖在电极表面上的胶体膜。在催化剂硫酸根离子的作用下发生溶解:

这种溶解首先发生在局部,逐渐蚕食展开,由此露出的基体面积小,真实电流密度很高,极化作用大,铬的还原才能能以一定速度进行。在新生的铬层表面上又会生成胶体膜。胶膜的溶解和生成循环往复进行下去,起了重要的调节作用。
镀液中SO和四价铬酸盐。-+4H和阴极过程中生成的三价铬虽不直接参与电极反应,但它们的存在和含量对镀铬层质量至关重要。三价铬是胶膜的重要组分,若含量低,胶体膜难形成或者薄而多孔,硫酸易将其溶解,此时露出的基体面积大,电流密度较低的部位就达不到铬的析出电位,故三价铬少,覆盖能力差。三价铬浓度高的,胶体膜厚而致密,硫酸难以溶解,铬层只能在原晶粒上长大,导致结晶粗糙,镀层暗而无光泽。硫酸含量高,溶解胶膜容易,低电流密度区无铬层,同三价铬低时的情况相同。硫酸不足,则同三价铬高的情况一样,铬层粗糙。所以镀铬中一定要严格控制它们的含量,特别是铬酸酐与硫酸的比值。
As we all know, the current efficiency during the chromium plating process is relatively low when chromium is deposited. The main reason is that the cathodic potential for chromium deposition is quite negative, leading to the initial evolution of hydrogen and the generation of trivalent chromium at the cathode. Figure 3-5-2 shows the distribution of cathodic current among various reactions during the standard chromium plating process.

Curve 1 is Cr+6(3-5-2)消耗了大量氢离子,当电极界面的pH值升高时,为当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。+3
Curve 2 is 2H8H从上述反应可以看出,铬镀的阴极反应非常复杂。现在,利用胶体膜理论和铬镀的极化曲线,我们简要描述铬镀的机制。和四价铬酸盐。↑
Curve 3 is当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。+6(3-5-2)消耗了大量氢离子,当电极界面的pH值升高时,为当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。0
The cathodic potential as shown in the figureΦkAt -1.1V, the current density D at the cathodekis significantly changed to 50A/d㎡, at this time the percentage of total current consumed by each reaction at the cathode is:当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。+6(3-5-2)消耗了大量氢离子,当电极界面的pH值升高时,为当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。+332%;见图3-5-1极化曲线8H从上述反应可以看出,铬镀的阴极反应非常复杂。现在,利用胶体膜理论和铬镀的极化曲线,我们简要描述铬镀的机制。和四价铬酸盐。50%;当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。+6(3-5-2)消耗了大量氢离子,当电极界面的pH值升高时,为当镀液中只有铬酸盐而没有像硫酸这样的催化剂时,通入直流电只会在阴极产生氢气,而不会沉积铬层,这相当于水的电解。018%. It can be seen that the cathodic current efficiency during the chromium plating process is very low, with most of the current consumed in side reactions.
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