凹版印刷版电镀工艺 - 铬电镀工艺流程，铬电镀的基本原理！
发布时间:
2017-09-08
1. 镀铬工艺
刻制滚筒 → 检验（合格） → 装配 → 滚筒清洗 → 镀铬 → 抛光 → 自检（合格） → 移交最终检验（不合格，退回重新镀铬）。
2.镀铬的基本原理
镀铬溶液铬酸一般以二铬酸盐（H2Cr2O7）的形式存在，在高浓度镀铬溶液中，可以以三铬酸盐（H2Cr3O10）和四价铬酸盐（H2Cr4O13）的形式存在。当镀液中仅含铬酸而没有像硫酸这样的催化剂时，通入直流电只会在阴极释放氢气，而没有铬层沉积，相当于水的电解。在添加适量的硫酸催化剂后（CrO3∶H2SO4=100∶1)
1) 以下反应依次在阴极发生：
Cr2O72-＋8H++6e → Cr2O3+4H2O ①
2H＋＋2e → H2↑ ②
Cr2O72-+ H2O→2CrO42-+2H+③
CrO42-+ 8H++6e → Cr↓+4H2O ④
从上述反应可以看出，镀铬的阴极反应相当复杂。现在，利用胶体膜理论和镀铬的极化曲线，我们简要描述镀铬的机制。在电化开始时，首先发生的反应是六价铬还原为三价铬（反应式 ①），如图1中极化曲线的ab段所示。随着电位向负方向移动，电流密度急剧增加，反应 ① 生成三价铬的速度非常快，电位移动到点b，此时电流达到最大值。在点b之后，电位达到氢离子释放点，因此反应 ① 和 ② 同时发生。观察极化曲线的bcd段，随着电位向负方向移动，电流密度逐渐降低，表明电极表面的状态发生了变化。由于反应 ① 和 ② 消耗了大量氢离子，电极界面的pH值增加，形成一层基本铬酸胶体膜（Cr(OH)3·Cr(OH)CrO4），覆盖电极表面，增加了电阻，从而降低了电流密度。阴极表面pH值的增加为Cr2O72-离子转化为CrO42-离子创造了条件，因此反应 ③ 向右进行，CrO42-的浓度迅速增加。当电位移动到点d时，此点的电位ψ对应于铬离子的还原和沉积电位，反应 ④ 开始。de段是真正的镀铬极化曲线，其中反应 ①、②、③ 和 ④ 同时发生，随着电位向负方向移动，反应 ④ 迅速加速。在催化剂硫酸根离子的作用下，覆盖电极表面的胶体膜溶解：这种溶解首先局部发生，然后逐渐扩展，暴露出基材的小面积，导致非常高的实际电流密度和显著的极化，使铬的还原以一定速度进行。新形成的铬层表面将再次形成胶体膜，胶体膜的溶解和形成将继续循环，发挥重要的调节作用。SO42-和在阴极生成的三价铬并不直接参与电极反应，但它们的存在和浓度对镀铬层的质量至关重要。三价铬是胶体膜的重要组成部分；如果其浓度低，胶体膜难以形成或形成后薄且多孔，容易被硫酸溶解。此时，暴露的基材面积较大，低电流密度区域无法达到铬的沉积电位，导致由于三价铬低而覆盖不良；如果三价铬的浓度高，胶体膜厚且致密，难以被硫酸溶解，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。高硫酸含量容易溶解胶体膜，导致低电流密度区域没有铬层，类似于低三价铬的情况；硫酸不足则导致类似于高三价铬的情况，导致粗糙的铬层。因此，严格控制镀铬中的浓度，特别是铬酸酐与硫酸的比值。与硫酸的比值。
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