長期以來,電镀铬通常采用六價铬電镀液。近年來,由于六價铬對環境等方面帶來汙染影響,于是加緊了對三價铬電镀的研究。實際上提出用三價铬代替六價铬的研究已經有很長時間。用三價铬镀裝飾铬與六價铬電镀相比,具有很多優異特性,但在實際應用中也存在一些問題,其可镀性受到一定限制。因此,用三價铬電镀功能性铬還沒有被實際廣泛應用。還介紹了三價铬電镀的機理及展望,並提出了有待深入研究的問題。

六價铬的毒性大，對環境汙染嚴重。镀铬溶液大量使用铬酐，是電镀行業含铬廢水的主要汙染源。這一問題已經引起人們普遍的關注，各國政府也加強了立法管理，如美國對六價铬的排放標准已從0．05MG/L降到0．01MG/L，並從1997年起開始執行。六價铬镀铬液的電流效率低和覆盖能力差也是一個問題。爲了從根本上減輕汙染和提高電流效率及覆盖能力，三價铬镀铬工藝越來越受到人們的青睐。

三價铬镀铬自1854年BUNSEN發表篇論文以來，迄今已有100余年曆史，由于有些技術問題難以突破，因此進展比較緩慢。至20世紀70年代，隨着科學技術的發展和化學原料的增多，以及人們對環保意識的進一步增強，三價铬镀铬研究又提到電镀工作者議事日程上來了。1974年英國發表了 ALECRA-3的三價铬镀铬工藝，並于1975年申請了一份用三氯化铬作主鹽的三價铬镀铬專利，即ALECRA-3000。1981年，英國開發了硫酸鹽的環保铬(ENVIR0-CHOME)的三價铬镀铬工藝。該工藝采用選擇性離子隔膜將陰極區域和陽極區域分開，這樣可避免陽極板上氧化成的六價铬對三價铬镀液帶來的危害：幾乎同時，美國HARSHA0公司也開發了TRI-CHROME三價铬镀铬工藝。

镀液組成

目前研究和使用的三價铬電镀液主要成分如下：

(1)主鹽：當前三價铬镀铬體系主要有氯化物體系，硫酸鹽體系和硫酸鹽-氯化物混合體系。

氯化物镀液導電好，電壓低，镀液分散能力、覆盖能力和電流效率較高，但陽極會析出有毒的CL2，且對設備腐蝕較重;硫酸铬電镀時陽極析出無毒的氧氣，無汙染，但镀液導電性不如氯化物，镀液分散能力、覆盖能力和電流效率較低。

(2)絡合劑：通常爲羟基羧酸及其鹽，如甲酸和乙酸鹽、氨基乙酸、草酸及其鹽，柠檬酸及其鹽，硫氰算眼和酒石酸鹽等。

(3)導電鹽：減少電能的消耗。多爲鈉、鉀、铵的氯化物和硫酸鹽。

(4)緩沖劑：維持镀液PH值穩定。多爲硼酸、醋酸鹽、鋁鹽以及柠檬酸鹽等。

(5)穩定劑：複合型還原劑，抑制和降低六價铬的產生。多爲甲醇、亞硫酸鈉、鹵化物等。

工藝條件

(1)溫度：在室溫下進行，工作溫度一般控制在15～55℃。溫度升高會降低濃差極化，並使CR3+的析出點位正移，同時析氫嚴重，不利于铬的沉積。

(2)PH值爲1～4。PH值低時析氫嚴重，陰極電流效率降低，PH值高時易發生羟橋化反應，镀層發暗。

(3)電流密度爲3～100A/DM2。陰極電流密度範圍較寬，但較低時會影響铬沉積速度，陰極電流密度過高會影響到镀層性能。

(4)電流效率爲10%～25%。可以進行輕微攪拌。

另外，三價铬镀铬有單槽方式和雙槽方式，單槽方式中的陽極材料是石墨棒，與其他普通電镀一樣;雙槽方式使用了陽極內槽，可以使用鉛錫合金陽極罩，另外作爲陽極基礎液使用了稀硫酸。

三價铬镀铬優點

三價铬電镀具有下列優點：

(1)毒性低，汙染小。镀液清洗水中不含六價铬，廢水稍加處理即可排放，且電镀過程不產生有毒的铬酸霧;

(2)镀液濃度低,只有六價铬镀铬的1/10，分散能力和覆盖能力好，成品率提高;

(3)電镀過程不受電流中斷的影響，無需退镀;

(4)陰極電流效率可達21～25%，高于六價铬電镀，提高了生產率。

總結與展望

環保型三價铬電镀取代六價铬電镀已是必然趨勢。近年來，三價铬電镀發展迅速，已在裝飾性镀铬上有所應用，並在很多國家用于工業化生產，但在功能性镀铬方面還未工業化。

當前我們國家也在研究三價铬镀铬的應用方面取得了不少成績，但還得加強工藝性能和理論基礎方面的研究，其中需注意以下方面：

(1)镀層外觀，厚度改善提高，加強功能性镀層的應用研究。

(2)研究穩定的三價铬電镀液。

(3)目前三價铬電镀液的造價高于六價铬電镀液，需要減少成本。