專利名稱:鍍鉻法的制作方法
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種使用三價鉻(鉻III)的鍍鉻法。更確切地，本發(fā)明涉及一種電解質(zhì)鉻槽和一種得到裝飾的和高耐沖擊的工業(yè)三價鍍鉻層的方法。
背景技術(shù)：
鍍鉻是本領(lǐng)域熟知的電化學(xué)方法。通常有兩種鍍鉻硬鍍鉻和裝飾鍍鉻。硬鍍鉻包括通常將鉻的厚涂層應(yīng)用到鋼產(chǎn)品上以抗磨損并且其厚度是一英寸的千分之幾(10-1000μm)。裝飾鍍鉻施加薄得多的鉻層，其厚度是一英寸的百萬分之幾(0.25-1.0μm)，對于審美目的提供極薄的但硬的涂層以得到一種有光澤的、反光表面和防止變暗、腐蝕和下面金屬的刮擦。
鍍鉻通常使用六價的鉻(鉻VI)，一種高毒性的材料并且有可疑的致癌物。使用六價鉻產(chǎn)生了有害的泥漿和需要使用昂貴的化學(xué)藥品來還原污染物到呈無害形式。在六價鉻經(jīng)濺出和泄漏由面層逸散時它也會污染環(huán)境并且當(dāng)六價鉻溶液在通過電鍍過程、特別是實施硬鍍鉻過程中所產(chǎn)生的氫氣霧所夾帶時，六價鉻也會威脅用該材料工作的人員的健康。因為使用六價鉻基于多種理由是有問題的，所以需要用更低價的廢物處理和更少的空氣凈化成本的三價鉻來代替。
當(dāng)使用三價鉻涂層已經(jīng)成為一種對薄的、裝飾鍍層的受歡迎的替代物時，仍然有問題存在。三價鉻溶液是不穩(wěn)定的。三價鉻可以在陽極被氧化成六價鉻并導(dǎo)致陰極過程的抑制。通常，陽極和陰極必須分開以避免這種問題但反過來這降低了鍍鉻法的實際使用。三價鍍鉻層有如下問題在電鍍液中的中性鹽易于積累并降低效率。這些困難限制了三價鉻電鍍成薄層的應(yīng)用。當(dāng)脈沖電流電鍍已經(jīng)被使用以獲得較厚鍍層時，它不產(chǎn)生所需要的抗腐蝕層。
這有需要改進三價鉻電鍍的效率從而得到較厚的涂層，使得它可應(yīng)用于抗磨損的應(yīng)用以獲得有效的、硬鍍鉻以及有效的裝飾鍍鉻。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種在基材上電鍍金屬鉻層的方法，該方法包括提供一種三價鉻、草酸鹽、硫酸鋁和氟化鈉的電解液槽，將電流通經(jīng)從陽極到安放基片的陰極電解槽、維持該電解槽在需要的溫度和pH值并且將三價鉻以所需的速度沉積到基片上。
本發(fā)明涉及一種用于三價鉻電鍍的電解槽，該電解槽包含三價鉻源、草酸鹽、硫酸鋁和氟化鈉，其中該電解槽在所需的溫度和所需pH值下操作。
附圖簡述圖1是本發(fā)明一個有利實施方式的示意圖。
詳細說明上述困難已在本發(fā)明完全克服。本發(fā)明得到了具有如下優(yōu)點的三價鉻的裝飾電鍍和硬鍍減少六價鉻對環(huán)境的危害和產(chǎn)生較高量的鉻輸出，這對裝飾的和大沖擊工業(yè)的硬三價鉻電鍍都是適用的。
本發(fā)明是基于如下發(fā)現(xiàn)使用與鉻III的特定配體確保液態(tài)電解液的穩(wěn)定性和內(nèi)配位界電子躍遷(inter-sphere electron jump)的速度，這導(dǎo)致了從鉻III配合物陰極還原的高速度。配體的催化效率增加了鉻的產(chǎn)出并為如鋼、銅和鎳以及其它金屬的金屬基材提供了厚鍍層，這些金屬在鍍鉻之前首先進行處理。在本發(fā)明鍍鉻方法中，優(yōu)選的配體是草酸鹽，特別是草酸鉀或草酸鈉。
使用小于所需電解液體積40％體積的蒸餾水或去離子水，在配有加熱元件和混合器的瓷釉容器中制得液態(tài)電解液槽。使用下列組分以形成電解液槽。
在按本發(fā)明的高速工業(yè)硬鉻電鍍中，電解液鍍槽優(yōu)選包括CrK(SO4)2·12H2O 約50-約500g/l或Cr2(SO4)3·6H2O 約50-約350g/l；和Na2C2O4或K2C2O4約10-約100g/l，Al2(SO4)3·18H2O 約20-約150g/l；和NaF 約5-約30g/l。
該電解液最優(yōu)選包括
CrK(SO4)2·12H2O 約200-約250g/l或Cr2(SO4)3·6H2O 約130-約150g/l；和Na2C2O4或K2C2O4約30-約35g/l，Al2(SO4)3·18H2O 約100-約110g/l；和NaF 約15-約20g/l。
為得到高速工業(yè)硬鉻電鍍的優(yōu)選工作條件包括約40-約50℃的溫度并最優(yōu)選約46-約48℃的溫度。電解液槽的pH值優(yōu)選維持在約0.9-約2.2并最優(yōu)選約1.1-1.3。電流密度優(yōu)選為i＝30-70A/dm2和最優(yōu)選i＝55-65A/dm2。
上述條件保證了速度約3μm/分鐘、具有約100μm優(yōu)良厚度和約35-40％電流效率的高質(zhì)量的鍍鉻層。
在本發(fā)明的裝飾鍍鉻中，用于電鍍槽的液態(tài)電解液的組成優(yōu)選包括CrK(SO4)2·12H2O 約50-約500g/l或Cr2(SO4)3·6H2O 約50-約350g/l；和Na2C2O4或K2C2O4約10-約100g/l，Al2(SO4)3·18H2O 約20-約150g/l；和NaF 約5-約30g/l。
該電解液更優(yōu)選包括CrK(SO4)2·12H2O 約200-約250g/l或Cr2(SO4)3·6H2O 約130-約150g/l；和Na2C2O4或K2C2O4約30-約35g/l，Al2(SO4)3·18H2O 約100-約110g/l；和NaF 約15-約20g/l。
為得到裝飾鍍鉻的優(yōu)選工作條件包括約10-約40℃的溫度并最優(yōu)選約33-約37℃的溫度。pH值優(yōu)選保持在約0.9-約2.2并最優(yōu)選約1.8-2.2。電流密度優(yōu)選i＝10-50A/dm2并最優(yōu)選i＝20-30A/dm2。上述條件以約0.6-0.7μm/分鐘的速度得到裝飾鍍鉻層。
因此，用于本發(fā)明的大沖擊式工業(yè)鍍鉻槽和裝飾鍍鉻槽的電解液的優(yōu)選的和最優(yōu)選的組分具有相同的范圍。大沖擊式和裝飾鍍鉻之間顯著的差異在于電解槽的工作條件，特別是pH值、溫度和電流密度的參數(shù)。通常，當(dāng)操作該電解槽進行電鍍時，不管是高速工業(yè)的還是裝飾的，pH值和電流都是根據(jù)彼此進行調(diào)整。優(yōu)選pH值和電流密度按照下列表1中參數(shù)相互對應(yīng)。
表1
開始時所有的上面列出的電解液組分，除鉻鹽成分外，都被引入容器中并加熱混合，優(yōu)選將溶液溫度加熱到優(yōu)選92-93℃。在上述組分完全溶解后，將鉻鹽，優(yōu)選硫酸鉻鉀或硫酸鉻引入溶液中并將該溶液進一步加熱泥合約15-20分鐘。在溶液冷卻到45-50℃后，pH值按這里所討論的進行調(diào)整并將電解液備好用于鍍鉻的電解槽運行中。
此外，可加入微顆粒于鍍液中以增加鍍層的硬度、增加涂層的粘合特性并提供更高的抗磨損性。優(yōu)選地，鉆石，剛玉Al2O3或碳化硅SiC的微顆粒，可以用于增加厚度至1300-1500單位。
優(yōu)選使用硫酸鉻鉀CrK(SO4)2·12H2O因為它較實施例2的硫酸鉻Cr2(SO4)3·6H2O更便宜并產(chǎn)生相同的鍍鉻結(jié)果。在電解槽的運行中，電解液通過在合適的間隔中在電解槽中加入鉻鹽進行補充以補償其電鍍的損失。30Ah/l的電通經(jīng)工業(yè)高速電鍍的電解槽和100Ah/l的電通經(jīng)裝飾電鍍的電解槽的結(jié)果引起了約7g/l的電解槽中三價鉻的貧化，這不會大幅度影響該方法的效率因為它只是減少電解槽電流效率的約3-5％。在電解槽運行過程中并鉻沉積在基材上時消耗電，電解液必須以約每3小時用硫酸鉻鉀或硫酸鉻補充，或者必須通過持續(xù)監(jiān)控輸入的電和沉積的鉻來確定其需要性。在電解液必須被拋棄和替代之前，電解液是高度穩(wěn)定的并且可以使用約十年時間的持續(xù)的時間。
陽極和陰極在電解槽中無需彼此分開。陽極優(yōu)選是防止不希望的三價鉻氧化成六價鉻的鍍鉑鈦片。這種氧化到六價抑制了電鍍過程。鍍鉑的鈦陽極允許鍍鉻過程發(fā)生而無需將電解槽隔離成陽極室和陰極室。在本發(fā)明中，陽極對陰極的比率優(yōu)選是1∶2。
NaF組分使得電解槽電流效率增高了約40％。
在電解槽運行中，電解槽的pH值可以控制。當(dāng)電解槽優(yōu)選在沒有隔離陽極室和陰極室的電解槽中運行時，電解液在運行中將酸化。為了維持所需的pH值，可以加入如氫氧化鈉NaOH或碳酸鈉Na2CO3的堿。優(yōu)選地，碳酸鈉以形成促進電解液混合的CO2形式加入，并最終加速形成的氫氧化物溶解。
該電鍍過程導(dǎo)致鉻沉積并具有相當(dāng)于在陰極(基材)上鉻沉積的電流效率的36％而相當(dāng)于氫氣放出的電流效率的64％。在陽極上，氧氣形成。當(dāng)在電解槽中通電1F時，電極過程如下陰極0.36(1/3Cr+++)+0.36F＝0.12Cr0.64H++0.64F＝0,32H2陽極1/2H2O-1F＝H++1/4O2總反應(yīng)0.12Cr++++0.5H2O＝0.12Cr+0.32H2+0.36H++0.25O2根據(jù)該反應(yīng)當(dāng)沉積1摩爾鉻(52g)時在電解液中形成3摩爾的H+或1.5摩爾的H2SO4，這需要1.5摩爾的Na2CO3來中和。需要量的碳酸鈉是以周期性地通過電解質(zhì)循環(huán)室加入到工作電解槽中。上述酸中和的結(jié)果是積累了1.5摩爾的硫酸鈉Na2SO4(對析出1摩爾鉻(52g)的時間)。當(dāng)鹽量達到峰值濃度時，盡管這不影響電解槽的正常運行，但仍然需要將鹽從電解槽中排出。
電解槽是由諸如聚丙烯等的合適材料構(gòu)成的。需要時為了控制電解槽的溫度，該電解槽配有由不銹鋼等制成的管或類似物并優(yōu)選被設(shè)置在電解槽底部以經(jīng)電解槽實施水供應(yīng)。當(dāng)熱水通經(jīng)以按需加熱該電解液時該管用作加熱元件或當(dāng)冷水按需通經(jīng)冷卻該電解液時該管用作冷卻系統(tǒng)。設(shè)置在電解槽中的溫度控制器監(jiān)控?zé)崴屠渌墓?yīng)速度以調(diào)節(jié)電解液溫度。
該電解槽也配有可以通過電解槽來持續(xù)循環(huán)電解液的過濾器。為了得到電解槽參數(shù)的全部信息，后者必須配有合適的監(jiān)控器以測量電流強度、電壓、電解槽溫度、電解液的pH值或電解槽中電解液的量。
電解槽中陽極是由呈厚度約2-3mm薄片的合適材料，優(yōu)選由鍍鉑的鈦制成的。使用鍍鉑鈦片可使鍍鉻方法進行而無需將陽極和陰極分隔在電解槽的分開的室中并且消除了抑制電鍍過程的鉻III的陽極氧化成鉻VI的現(xiàn)象。
陽極可以按照基材/產(chǎn)品來成型，該基材/產(chǎn)品可以經(jīng)電鍍以確保陰極電流在整個基材表面上均勻分布。基材被定位在電解槽中的陰極上。陰極(基材)和陽極被設(shè)置在電解槽中并間隔30-40mm。取決于基材的尺寸和形狀，可以構(gòu)建成一種懸架并且置于電解槽中并將基材固定在其上。懸架通常由不銹鋼構(gòu)成并可從合適制造商處獲得。
該電解槽配有蓋子或傘以允許游離氣體通過其上裝有的通風(fēng)系統(tǒng)排出。該電解液必須比電解槽的上沿低至少150mm并優(yōu)選200mm。
電解槽上的電流強度是基于以給定量的要電鍍的基材面積和基于給定pH值的可接受沉積電流密度而設(shè)定。體積電流密度應(yīng)當(dāng)不超過10A/l。因此，當(dāng)計算電解液體積時，電解槽的電流強度的限定值是I＝IvV。
圖1顯示了電解槽10其通常包含在電解槽工作部件12中所含有的電解溶液。為了開始電解運行，電解槽10的工作部件12充滿所需量的電解液并打開加熱元件。當(dāng)所需的工作溫度達到時，帶有基材的懸架被掛在陰極棒上。打開配有自動溫度控制器的沉積電流和冷卻系統(tǒng)。所有的初始數(shù)據(jù)諸如電流強度、電解槽電壓、pH值和電解槽溫度和電解液水平都進行記錄。
電解槽的維護包括及時地補充鉻鹽和通過引入諸如Na2CO3的堿來保持電解液所需的pH值。鉻鹽和pH值控制用堿是通過在30處經(jīng)電解槽10的一端處的小室22注入。小室22通過特殊的隔離器14連接到電解槽10的工作部件12上，該隔離器14防止向電解槽的工作部件12中直接注入。通過泵18和過濾器20可以有經(jīng)過管24的恒定的電解液循環(huán)以移除可能的雜質(zhì)。循環(huán)的速度是取決于電解液的體積而確定。
當(dāng)電解槽中的酸在電解槽運行期間進行中和時，中性鹽，特別是Na2SO4進行累積。在達到Na2SO4的臨界濃度后，通常在200g/l，必須進行脫鹽，該臨界濃度是在高速工業(yè)硬鍍鉻運行時約30小時之后而在裝飾鍍鉻運行時約120小時之后達到。這種通過電解液冷卻的周期性排鹽防止了電解液的過飽和。為了排出Na2SO4，電解液倒入分開的容器中并冷卻到1-5℃。冷卻引起了鹽的密集沉淀。此外，可將Na2SO4加入到冷卻電解液中以加速沉淀。淘洗電解液并在相同低溫下進行真空過濾。過濾后，電解液的pH值被調(diào)整到1.1并之后被重新返回到電解槽中。
本發(fā)明提供了一種電解槽和使用電解槽的電鍍方法，該方法獲得了不超過每分鐘3μm的高速硬工業(yè)鍍鉻，該方法可以對環(huán)境無害地替代六價鍍鉻。此外，該電解槽和電鍍方法尤其適用于“挑選和放置”(pick-and-place)設(shè)備和機器和圓柱棒的鍍鉻，特別地那些不超過20m長和直徑為20-30cm的棒并且需要厚度為80-100μm和更大的鉻涂層。當(dāng)電鍍?nèi)玳L圓柱形部件的均勻復(fù)雜部件時，本發(fā)明得到了均勻厚度的優(yōu)異結(jié)果。
而且，本發(fā)明提供了一種電解槽和使用該電解槽的方法，該方法獲得了不超過每分鐘0.7μm的裝飾鍍鉻速度，該方法可以對環(huán)境無害地替代六價鉻電鍍。此外，該電解槽和電鍍方法尤其適用于具有最復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件的鍍鉻。當(dāng)電鍍復(fù)雜部件時，本發(fā)明在均勻厚度方面得到了優(yōu)異結(jié)果。
本發(fā)明鍍鉻槽是按照下列實施例中所討論的進行制得。
電解液的組成實施例1硫酸鉻鉀CrK(SO4)2·12H2O 250g/l草酸鈉Na2C2O430g/l硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O 110g/l氟化鈉NaF 20g/l實施例2硫酸鉻Cr2(SO4)3·6H2O 150g/l草酸鈉Na2C2O430g/l硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O 110g/l氟化鈉NaF 20g/l使用少于所需電解液體積40％體積的蒸餾水或去離子水，在配有加熱元件和混合器的瓷釉容器中制得電解液。初時除了鉻鹽組分將所有在實施例1和2中列出的組分都置入電解槽中，所有組分都被引入容器中并加熱混合，優(yōu)選將溶液溫度加熱到優(yōu)選92-93℃。在上述組分完全溶解之后，將鉻鹽，優(yōu)選硫酸鉻鉀或硫酸鉻引入溶液中并將該溶液進一步加熱混合約15-20分鐘。在溶液冷卻到45-50℃后，按照此處討論的將pH值調(diào)整并準(zhǔn)備好電解液以用于鍍鉻的電解槽操作。
為了得到高速工業(yè)硬鍍鉻，將實施例1的電解溶液置入48℃溫度、pH值為1.2和電流密度i＝60A/dm2的電解槽中。沉積時間是33分鐘。
為了得到高速工業(yè)硬鍍鉻，將實施例2的電解溶液置入48℃溫度、pH值為1.2和電流密度i＝60A/dm2的電解槽中。沉積時間是33分鐘。
在實施例1和2中，上述條件導(dǎo)致如下電鍍速度的鍍鉻電鍍速度 厚度 電流效率實施例1 2.96μm/分 97.7μm 36.6％實施例2 3.1μm/分 102μm 37％當(dāng)進行裝飾鍍鉻時，將實施例1的電解溶液置入35℃溫度、pH值為2和電流密度i＝25A/dm2的電解槽中。沉積時間是20分鐘。
當(dāng)進行裝飾鍍鉻時，將實施例2的電解溶液置入35℃溫度、pH值為2和電流密度i＝25A/dm2的電解槽中。
在實施例1和2中，上述條件導(dǎo)致如下鍍鉻電鍍速度 厚度 電流效率實施例1 0.6μm/分 12μm 17％實施例2 0.63μm/分 12.6μm 16.4％根據(jù)所有可得到的數(shù)據(jù)，包括反射率、結(jié)構(gòu)、內(nèi)應(yīng)力和硬度，本發(fā)明的三價鍍鉻電解槽和方法同本領(lǐng)域中熟知的標(biāo)準(zhǔn)六價鉻電解槽是相同的并克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。本發(fā)明獲得了1000單位(1000HV/100g)的電鍍硬度。向電解鍍液中加入微顆?？墒褂捕仍黾拥?300-1500單位。
權(quán)利要求
1.一種用于約100μm和更厚的厚鍍鉻的三價鉻電解槽，其包括約200-約250g/l的硫酸鉻鉀；約30-35g/l的草酸鈉或草酸鉀；約100-約110g/l的硫酸鋁；和約15-約20g/l的氟化鈉，其中所述電解槽的溫度為約46℃-約48℃和pH值為約1.1-約1.3。
2.一種用于約100μm和更厚的厚鍍鉻的三價鉻電解槽，其包括約130-約150g/l的硫酸鉻；約30-35g/l的草酸鈉或草酸鉀；約100-約110g/l的硫酸鋁；和約15-約20g/l的氟化鈉，其中所述電解槽的溫度為約46℃-約48℃和pH值為約1.1-約1.3。
3.一種用于以約0.6-0.7μm/分鐘速度的裝飾鍍鉻的三價鉻電解槽，其包括約200-約250g/l的硫酸鉻鉀；約30-35g/l的草酸鈉或草酸鉀；約100-約110g/l的硫酸鋁；和約15-約20g/l的氟化鈉，其中所述電解槽的溫度為約33℃-約37℃和pH值為約1.8-約2.2。
4.一種用于以約0.6-0.7μm/分鐘速度的裝飾鍍鉻的三價鉻電解槽，其包括約130-約150g/l的硫酸鉻；約30-35g/l的草酸鈉或草酸鉀；約100-約110g/l的硫酸鋁；和約15-約20g/l的氟化鈉，其中所述電解槽的溫度為約33℃-約37℃和pH值為約1.8-約2.2。
5.一種用于鍍鉻的三價鉻電解槽，包括約50-約500的三價鉻；約10-約100g/l的草酸鹽；約20-約150g/l的硫酸鋁；和約5-約30g/l的氟化鈉，其中所述電解槽在所需溫度和所需pH值下運行。
6.權(quán)利要求
5的三價鉻電解槽，其中所述三價鉻是約50-約500g/l的硫酸鉻鉀。
7.權(quán)利要求
6的三價鉻電解槽，其包括約200-250g/l的硫酸鉻鉀、約30-約35g/l的草酸鈉、約100-約110g/l的硫酸鋁和約15-約20g/l的氟化鈉。
8.權(quán)利要求
6的三價鉻電解槽，其包括約200-250g/l的硫酸鉻鉀、約30-約35g/l的草酸鉀、約100-約110g/l的硫酸鋁和約15-約20g/l的氟化鈉。
9.權(quán)利要求
5的三價鉻電解槽，其中所述三價鉻是約50-約350g/l的硫酸鉻。
10.權(quán)利要求
9的三價鉻電解槽，其包括約130-約150g/l的硫酸鉻、約30-約35g/l的草酸鈉、約100-約110g/l的硫酸鋁和約15-約20g/l的氟化鈉。
11.權(quán)利要求
9的三價鉻電解槽，其包括約130-約150g/l的硫酸鉻、約30-約35g/l的草酸鉀、約100-110g/l的硫酸鋁和約15-約20g/l的氟化鈉。
12.權(quán)利要求
5的三價鉻電解槽，其中所述電解槽獲得了硬鍍鉻，和其中所述需要的溫度是約40℃-約50℃和所述需要的pH值為約0.9-約2.2。
13.權(quán)利要求
5的三價鉻電解槽，其中所述電解槽獲得了硬鍍鉻，和其中所述需要的溫度是約46℃-約48℃和所述需要的pH值為約1.1-約1.3。
14.權(quán)利要求
13的三價鉻電解槽，其中所述硬鍍鉻以約2.8-3.2μm/分鐘的速度進行以獲得至少約100μm厚度的鍍層。
15.權(quán)利要求
5的三價鉻電解槽，其中所述電解槽獲得了裝飾鍍鉻和所述需要的溫度是約10℃-約40℃和所述需要的pH值為約0.9-約2.2。
16.權(quán)利要求
5的三價鉻電解槽，其中所述電解槽獲得了裝飾鍍鉻和所述需要的溫度是約33℃-約37℃和所述需要的pH值為約1.8-約2.2。
17.權(quán)利要求
16的三價鉻電解槽，其中所述裝飾鍍鉻以約0.6-約0.7μm/分鐘的速度進行。
18.權(quán)利要求
5的三價鉻電解槽，其中所述電解槽進一步包括鉆石、剛玉或碳化硅的微顆粒。
19.一種在基材上電鍍金屬鉻層的電解方法，其包括下列步驟提供一種具有至少一個陽極、至少一個用以接受至少所述基材部分表面所構(gòu)形的陰極和一種包含如下組分的電解溶液的電解槽約50-約500g/l的三價鉻、約10-100g/l的草酸鹽、約20-約150g/l的硫酸鋁和約5-約30g/l的氟化鈉；將電流通經(jīng)從設(shè)置在所述電解槽中的所述陽極到所述陰極的電解槽；維持所述電解溶液的溫度和pH值；和將所述三價鉻沉積到所述基材的所述表面上。
20.權(quán)利要求
19的方法，其中所述三價鉻是約50-約500g/l的硫酸鉻鉀。
21.權(quán)利要求
20的方法，其中所述電解溶液包含約200-250g/l的硫酸鉻鉀、約30-35g/l的草酸鈉或草酸鉀、約100-110g/l的硫酸鋁和約15-約20g/l的氟化鈉。
22.權(quán)利要求
19的方法，其中所述三價鉻是約50-約350g/l的硫酸鉻。
23.權(quán)利要求
22的方法，其中所述電解溶液包含約130或150g/l的硫酸鉻、約30-35g/l的草酸鈉或草酸鉀、約100-110g/l的硫酸鋁和約15-20g/l的氟化鈉。
24.權(quán)利要求
19的方法，其中所述層是硬鉻涂層，所述電流密度是30-70A/dm2，所述溫度是約40-約50℃的溫度，所述pH值是約1.1-約1.3，和在所述基材上所述鉻沉積的速度是約2.8-約3.2μm/分鐘。
25.權(quán)利要求
19的方法，其中所述層是硬涂鉻層，所述電流密度是55-65A/dm2，所述溫度是約46-約48℃的溫度，所述pH值是約1.1-約1.3，和在所述基材上所述鉻沉積的速度是約2.8-約3.2μm/分鐘。
26.權(quán)利要求
25的方法，其中所述涂層厚度至少是約100μm。
27.權(quán)利要求
19的方法，其中所述涂層是一種裝飾鉻涂層，所述溫度是約20-40℃的溫度，所述pH值是約0.9-約2.2，和在所述基材上所述鉻沉積的速度是約0.6-約0.7μm/分鐘。
28.權(quán)利要求
19的方法，其中所述涂層是一種裝飾鉻涂層，所述溫度是約33-37℃的溫度，所述pH值是約1.8-2.2，和在所述基材上所述鉻沉積的速度是約0.6-0.7μm/分鐘。
29.權(quán)利要求
19的方法，其中維持所述pH值是通過添加選自氫氧化鈉或碳酸鈉的堿來完成的。
30.權(quán)利要求
19的方法，進一步包括通過冷卻所述電解溶液至1-5℃以從所述電解溶液中除去中性鹽的步驟。
31.權(quán)利要求
19的方法，進一步包括在所述電解槽運行期間于周期性間隔以三價鉻補充所述電解槽的步驟。
32.權(quán)利要求
19的方法，其中所述至少一種陽極是由鍍鉑的鈦制成。
33.權(quán)利要求
19的方法，其中所述電解溶液進一步包括鉆石、剛玉或碳化硅的微顆粒。
34.一種通過包括下列步驟的方法制得的用于電鍍基材的三價鉻層提供一種具有至少一個陽極、至少一個用以接受至少所述基材的部分表面所構(gòu)形的陰極和一種包含如下組分的電解溶液的電解槽約50-約500g/l的三價鉻、約10-100g/l的草酸鹽、約20-約150g/l的硫酸鋁和約5-約30g/l的氟化鈉；將電流通經(jīng)從設(shè)置在所述電解槽中所述陽極到所述陰極的電解槽；維持所述電解溶液的溫度和pH值；和將所述三價鉻以所需的速度沉積到所述基材的所述表面上。
35.權(quán)利要求
34的三價鉻層，其中所述三價鉻是硫酸鉻或硫酸鉻鉀。
36.權(quán)利要求
35的三價鉻層，其中所述草酸鹽是草酸鈉或草酸鉀。
專利摘要
一種電解槽(10)和一種在基材上電鍍金屬鉻層的方法，該方法包括提供一種三價鉻的電解槽(10)、將電流通經(jīng)從陽極到接受基材的陰極的該電解槽、維持該電解槽(10)在所需溫度和所需pH值并且將該三價鉻以所需的速度沉積到該基材上。
文檔編號C25D21/00GK1993500SQ200580025240
公開日2007年7月4日 申請日期2005年4月14日
發(fā)明者阿拉梅伊斯·愛迪加揚 申請人:利奧尼德·庫茲明, 吉吉尼·耶迪加里安導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan