Способ непрерывного нанесения покрытия из трехвалентного хрома - заявка 2016135556 на патент на изобретение в РФ

1. Способ нанесения на металлическую или пластмассовую подложку декоративного покрытия из трехвалентного хрома толщиной от 0,3 мкм до 2 мкм, в котором используют непрерывную электролитическую ванну, содержащую органические и неорганические комплексы хрома с ионами трехвалентного хрома (Cr+3), получаемых из солей, предпочтительно - из сульфата хрома (Cr2(SO4)3), поставляющего ионы сульфатного остатка , и графитовые аноды, стойкие к растрескиванию в условиях высоких значений плотности тока, при этом отношение анод/катод электролитической ванны составляет 2:1, ограничение содержания образующегося шести валентного хрома (Cr+6) осуществляют с помощью реагентов-восстановителей, вызывающих образование сульфата натрия и удаление образующегося сульфата натрия путем его кристаллизации, при этом для ограничения содержания образующих в электролитической ванне слабые комплексы вредных примесей таких металлов, как никель (Ni), железо (Fe), медь (Cu) и цинк (Zn) для очистки электролитической ванны используют холостой катод, с целью обеспечения стабильности цвета, эффективности процесса электролиза и соблюдения характеристик коррозионной стойкости и проницаемости.
2. Способ по п. 1, в котором сначала приготавливают раствор трехвалентного хрома, используют графитовые аноды, и содержание образующегося в процессе нанесения покрытия шестивалентного хрома ограничивают с помощью реагентов-восстановителей, обладающих свойством превращать избыток шестивалентного хрома в трехвалентный хром с образованием сульфата натрия, который удаляют кристаллизацией путем охлаждения электролитической ванны.
3. Способ по п. 1, в котором используют графитовые аноды без пор, помещенные в кислотоупорные тканевые мешки с целью недопущения попадания в раствор частиц анода, при этом осуществляют непрерывное фильтрование раствора со скоростью от четырех до шести объемов электролитической ванны в час с целью ограничения содержания в электролитической ванне частиц углерода для обеспечения качества покрытия.
4. Способ по п. 1, в котором применяют плотность тока от 4 А/дм2 до 12 А/дм2, предпочтительно - от 5 А/дм2 до 8 А/дм2.
5. Способ по п. 1, в котором концентрацию ионов трехвалентного хрома (Cr+3) поддерживают в пределах от 10 г/л до 30 г/л, предпочтительно - от 15 г/л до 25 г/л.
6. Способ по п. 1, в котором в качестве источника продуктов, образующих комплексы с трехвалентным хромом, используют такие соли органических кислот, как формиат натрия (HCOONa), формиат аммония (HCOONH4), ацетат натрия (NaCH3COO), ацетат аммония (NH4CH3COO), а также ионы лактата , ионы оксалата , малат С4Н6О5 и глицин NH2CH2COOH, которые используют отдельно или смешивают с ионами трехвалентного хрома (Cr+3) в концентрациях от 50 г/л до 150 г/л, предпочтительно - от 70 г/л до 120 г/л.
7. Способ по п. 1, в котором, с целью повышения электропроводности, только при приготовлении электролитической ванны в электролитическую ванну добавляют сульфат натрия (Na2SO4) в концентрации от 30 г/л до 60 г/л, предпочтительно - от 40 г/л до 50 г/л, при этом электролитическая ванна содержит также ионы натрия (Na+), калия (K+) и аммония .
8. Способ по п. 1, в котором комплексы хрома разлагают с помощью электрического тока с осаждением металлического хрома на катоде и высвобождением анионов сульфатного остатка , соединение которых с ионами натрия в растворе приводит к образованию сульфата натрия (Na2SO4), при этом в процессе восстановления шестивалентного хрома (Cr+6) до трехвалентного хрома (Cr+3) происходит повышение кислотности по причине образования серной кислоты (H2SO4), при этом ограничение кислотности осуществляют с помощью гидроокиси натрия (NaOH) и карбоната натрия (Na2CO3), которые нейтрализуют раствор с образованием сульфата натрия (Na2SO4).
9. Способ по п. 1, в котором показатель рН поддерживают в пределах от рН 3,4 до рН 4,0, поверхностное натяжение электролитической ванны поддерживают в пределах от 3×10-4 Н до 7×10-4 Н, а рабочую температуру электролитической ванны поддерживают в пределах от 40°C до 60°C, предпочтительно - от 45°C до 50°C, по причине непрерывного протекания процесса восстановления шести валентного хрома (Cr+6) до трехвалентного хрома (Cr+3) повышается концентрация сульфата натрия (Na2SO4), и понижение температуры электролитической ванны может повлечь за собой кристаллизацию этой соли.
10. Способ по п. 1, в котором путем добавления реагентов-восстановителей обеспечивают регулирование потребления ампер-часов и поддерживают концентрацию шестивалентного хрома (Cr+6) в пределах от 0 до 40 частей на миллион, предпочтительно - от 0 до 20 частей на миллион, причем при соблюдении такого диапазона не возникает побочных эффектов, влияющих на качество покрытия.
Наверх