说到镀铬，业内人都知道它的独特性能，好比如硬度高、耐磨、耐高温等等，所以，它常常被应用于各行各业，今天我们来分享它们原理到工艺应用，一起来了解一下吧！

01镀铬技术介绍

镀铬，这一金属表面处理技术，在日常工业生产中扮演着重要角色。那么，它究竟有何作用呢？首先，镀铬能够显著提升金属的防锈能力，有效延长其使用寿命。此外，它还能显著增加金属表面的硬度，进而增强其耐磨性能，满足各种复杂工况下的使用需求。

◉ 镀铬的作用

铬因其表面易于钝化而展现出强大的耐蚀性，这使得它成为装饰电镀的理想选择，常被用作最外层电镀，其厚度通常仅需0.5-1微米，即所谓的装饰铬。同时，铬还因其高硬度特性，H值达到750-1000，而常被用于需要耐磨的场合，被称为硬铬。

◉ 镀铬的技术用途

镀铬技术广泛应用于汽车、自行车、日用五金制品、家用电器、仪器仪表、机械以及船舶舱内等领域的外露零件。其抛光后的铬层具有极高的反射系数，可适用于反光镜等应用。

02镀铬的基本原理

◉ 镀铬的阴极过程

镀铬的基本原理涉及复杂的阴极过程，这一过程可以划分为三个阶段。在第一阶段，随着电极电位的逐渐升高，电流密度也随之增加。此时的电极反应为：

在镀铬的阴极过程中，我们可以观察到两个关键的电极反应。首先是氢离子的还原，生成氢气，反应式为：

2H+ → H2

紧接着，随着电极电位的进一步升高，铬离子也开始发生还原反应，生成铬离子，反应式为：

Cr6+ → Cr3+

◉ 阴极膜生成与演变

在铬层沉积于阴极之前，会首先形成一层薄膜。通过观察，我们发现这层薄膜在阴极上呈现针状形态。当停电后仅1秒，这层薄膜便开始显现，其厚度约为0.1微米。然而，随着停电时间的延长至3-4秒，这层薄膜又逐渐消失，如图3所示。这一现象为我们揭示了镀铬过程中阴极膜的动态变化。

◉ 硫酸的影响与作用

随着镀液中硫酸含量的提升，阴极膜的厚度也会相应增厚。在电极周边，其成分与其他区域存在显著差异，具体而言，Cr6+占比65-67%，Cr3+占比22-23%，而SO42-则占比10-12%。若镀液中缺乏硫酸，那么将无法形成阴极膜，取而代之的是氢气的析出，如图1中的曲线1所示。

◉ Cr3+的影响与作用

随着镀液中Cr3+含量的增加，电流效率曲线会向右上方移动。在H2SO4浓度为10-12g/l，Cr3+浓度为20g/l，且电流密度控制在60-100A/dm2的范围内时，电流效率可超过25%。此时，能够获得具有镜面般光亮的镀铬层。

◉ H2析出的影响

在常规镀铬过程中，电流的利用效率并不均匀。仅有12-15%的电流真正用于铬层的沉积，而高达80-85%的电流则驱动了氢气的析出。这些析出的氢气不仅会渗入到铬层中，还会深入基体材料数十微米。遗憾的是，氢气的这种渗入会显著降低钢的疲劳强度，降幅可达30-40%。

03镀铬工艺

◉ 常规镀铬工艺

至今，常规镀铬工艺依然被广泛采用。其经典溶液配方包含：250克/升的CrO3、2.5克/升的H2SO4以及3克/升的Cr3+，这些成分共同构成了镀铬工艺的核心。

◉ 含F-镀铬工艺

采用F-作为催化剂的电解液，可在室温下工作，并适用于滚镀工艺。如配方一：

CrO3：250 g/l

KF：3.5 g/l

工作温度：20℃

电流密度：3-5 A/dm2

此工艺在低温下效果显著。

04镀铬的特性与影响因素

◉ 镀铬的特点

镀铬具有复杂的电化学特性，包括电流效率相对较低但需辅助电极等现象。因为铬与氧具有强大的亲和力，电析过程面临挑战，导致电流效率相对较低。然而，镀铬能够通过使用较大的电流密度进行操作，并借助不溶性阳极来提供有效的金属镀层。

◉ 镀铬过程的特异现象

镀铬过程展现出一些独特的特性，例如随着主盐铬酐浓度的增加，电流效率反而下降。而电流密度的提高则会带动电流效率的提升。

◉ 防护-装饰性镀铬

防护装饰性镀铬，除了提供防腐蚀功能之外，还具备很好的装饰效果，是镀铬工艺中应用最广泛的类型之一。它通常用于汽车、家居用品等领域，提供兼具防护和外观美化功能。

◉ 镀铬层的种类和标记

在现代电镀技术中，通过在多层镍上微孔或微裂纹镀铬，可以在降低镀层总厚度的同时，获得高耐蚀性的防护装饰镀铬。镀层的标记方法包括基体金属的化学符号、铜和镍的最低厚度以及铬的类型和厚度。例如，Fe/CuNi/Cr表示在钢铁基体上先镀铜和镍，随后覆盖一层铬。

以上便是镀铬技术从原理到工艺应用，通过对其的详细了解，我们可以更好的进行工艺操作，同时提高工艺的质量。以上内容希望能帮助到大家。

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