响应曲面法优化氯化物体系三价铬电沉积工艺 |
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引用本文: | 夏爽,王彬,王议,刘中清.响应曲面法优化氯化物体系三价铬电沉积工艺[J].电镀与涂饰,2024(3):10-21. |
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作者姓名: | 夏爽 王彬 王议 刘中清 |
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作者单位: | 1. 四川大学化学工程学院;2. 四川轻化工大学化学工程学院 |
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摘 要: | 目的]三价铬电沉积过程中伴随的剧烈析氢反应导致局部pH升高,是镀速急剧下降、镀层难以增厚及镀层性能恶化的主要原因。方法]采用甲酸钠、草酸钠和尿素为氯化物体系三价铬电镀的配位剂,以在150 mA/cm2电流密度下电沉积10 min的沉积速率为响应因子,采用响应曲面法优化了镀液配方,建立了氯化物体系三价铬电沉积速率的多项式模型方程。通过单因素实验研究了添加剂、pH、温度、电流密度和沉积时间对沉积速率、镀液深镀能力和镀层耐蚀性的影响。结果]三价铬电沉积的最佳配方和工艺条件为:三氯化铬0.6 mol/L,甲酸钠0.8 mol/L,草酸钠0.2 mol/L,尿素0.3 mol/L,p H 1.8,温度30℃,电流密度150 mA/cm2,时间30 min。在该条件下所得Cr镀层为非晶态结构,厚度在12μm以上,耐蚀性良好。结论]选用合适的配位剂抑制电沉积过程中铬的羟桥化反应,是维持较高镀速和改善镀层性能的有效手段。
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关 键 词: | 三价铬 电沉积 氯化物体系 组合配位剂 响应曲面法 非晶态 |
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