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凹印制版电镀工艺--镀铬：工艺流程、基本原理！
- 分类：电镀技术
- 作者：
- 来源：
- 发布时间：2017-09-08 12:30
- 访问量：
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1.镀铬工艺流程
雕刻好滚筒→检查(合格)→装配→滚筒清洗→镀铬→抛光→自检(合格)→交总检(不合格退铬)。
2.镀铬的基本原理
镀铬液中铬酸一般以重铬酸形式存在(H2Cr2O7)，在浓度很高的镀铬液中可以三铬酸(H2Cr3O10)和四铬酸(H2Cr4O13)的形式存在。当镀液中只有铬酸而无硫酸等催化剂存在时，通入直流电，阴极上只有氢气析出，没有铬层沉积，相当于电解水。加入适当的硫酸催化剂后(CrO3∶H2SO4=100∶1)
1)在阴极上依次发生下列反应：
Cr2O72-＋8H+ +6e → Cr2O3+4H2O ①
2H＋＋2e → H2↑ ②
Cr2O72-+ H2O→2CrO42-+2H+ ③
CrO42-+ 8H+ +6e → Cr↓+4H2O ④
由以上反应可知，镀铬的阴极反应是很复杂的。现利用胶体膜理论和镀铬阴极极化曲线简述一下镀铬的机理。通电伊始，首先发生的是六价铬还原成三价铬的反应(反应式①)，如图1极化曲线的ab段。随着电位负移，电流密度剧增，反应①产生三价铬的速度很快，电位负移到b点，电流达到最大值。b点之后，达到了氢离子的析出电位，于是反应式①、②同时进行。看极化曲线的bcd段，随着电位负移，电流密度逐渐下降，这表明电极表面状态发生了变化。因反应①、②消耗了大量的氢离子，电极界面上pH值升高，生成了一层碱式铬酸铬胶体膜(Cr(OH)3·Cr(OH)CrO4)，覆盖在电极表面，电阻增加，故电流密度下降。阴极表面附近pH值的升高，为Cr2O72-离子转化为CrO42-离子创造了条件，于是反应③向右方进行，CrO42-浓度迅速增加。电位负移到d点时，该点对应的电位ψ就是铬离子还原析出电位，反应④开始。de段是镀铬的真实极化曲线，反应①、②、③、④同时进行，随电位负移，反应④迅速加快。 在催化剂硫酸根离子的作用下，覆盖在电极表面上的胶体膜发生溶解： 这种溶解首先发生在局部，然后逐渐蚕食展开，由此露出的基体面积小，真实电流密度很高，极化作用大，铬的还原才能以一定速度进行。在新生的铬层表面上又会生成胶体膜，胶体膜的溶解和生成循环往复进行下去，起了重要的调节作用。 镀液中的SO42-和阴极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，若其含量低，胶体膜难以形成或者形成后薄而多孔，易被硫酸溶解，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；若三价铬浓度高，胶体膜厚而致密，难以被硫酸溶解，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，容易溶解胶膜，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，特别是铬酐与硫酸的比值。
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