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替代电镀

概述：电镀铬是一种传统的表面电镀技术，已经应用长达 70 多年之久。镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持表面光亮，并且工艺相对比较简单，成本较低。长期以来，铬镀层除了作为装饰

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电镀铬是一种传统的表面电镀技术，已经应用长达 70 多年之久。镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持表面光亮，并且工艺相对比较简单，成本较低。长期以来，铬镀层除了作为装饰涂层外，还广泛地应用作为机械零部件的耐磨和耐蚀涂层。电镀硬铬镀层技术常常用来修复破损部件。
然而，电镀硬铬工艺会导致严重的环境问题。导致环境问题的不是铬本身，而是镀铬过程。铬是不活泼的元素，可以安全地用于日常用品乃至人工关节等。主要问题是镀铬工艺使用的铬酸溶液，产生含 Cr(VI)酸雾和废水。因此，各国对镀铬工艺的限制将会越来越严。比如，美国将现行的六价铬的空气排放标准从0.1Mg/M 3 降低到 0.0050～0.0005Mｇ/M 3 。而据美国海军部门估计，单是美国海军在实施该标准后需要 2200 万美元一次性投资用于更新设备等，而以后每年就要花费 4600 万美元作为收集、处理等的费用。

另外，电镀硬铬镀层还有其他一些缺点:
（1）电镀硬铬镀层的硬度一般为 HV 0.3 800～900，远不及一些陶瓷和金属陶瓷材料的硬度高和耐磨性好，而且硬铬镀层的硬度在温度升高时会因其内应力的释放而迅速降低，其工作温度也只能是低于 427℃，因此难以适应现代机械高温、高速下的工作要求。
(2)镀铬层内存在微裂纹，不可避免地会产生穿透性裂纹，导致腐蚀介质从表面渗透至界面而腐蚀基体，造成镀层表面出现锈斑甚至剥落。
(3)电镀工艺沉积速度慢(约 25μm/h)，镀 0.2～0.3MM 厚的镀层往往需要 2～3个班的时间，也不利于厚镀层的应用。
因此，人们一直努力寻找替代电镀硬铬的涂层工艺。随着近年来涂层技术的不断发展，已经有一些涂层的使用效果证明比电镀硬铬层更清洁、更有效，甚至成本更低。这些涂层技术包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、激光涂层技术和热喷涂技术等，其中超音速火焰喷涂（HVOF）的涂层的成本与电镀硬铬镀层相当，一些粉末材料已经比电镀成本低，并且仍在不断降低，而电镀硬铬镀层成本则在不断上升，更重要的是热喷涂涂层技术在纺织机械、造纸、航空方面已经取得了成功的应用。

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