择要：三价铬体系电堆积铬及铬合金具备低能耗、低毒、低净化等特性，因此成为今朝电镀界竞相开发与钻研的热点。但三价铬体系电堆积铬及铬合金存正在镀层难增厚以及合金中铬含量偏偏低等难题，而使患上性能性铬或铬合金镀层采纳三价铬体系电堆积比拟艰难。因而，本文钻研了三价铬体系脉冲电堆积纳米晶铬及铬合金镀层的工艺及相干根底实践，并对Fe-Ni-Cr合金没有锈钢镀层的着色进行了钻研，以处理三价铬电堆积镀层难增厚等难题。

遴选出适宜Cr~(3+)电堆积的三种羧酸盐合营剂，并与尿素组分解夹杂羧酸盐-尿素复配合营剂，作为Cr~(3+)镀液体系中的合营剂。经过镀液配方的正交优化试验，确定了夹杂羧酸盐-尿素体系脉冲电堆积制备纳米晶铬镀层的工艺前提。零碎钻研了工艺前提对铬镀层厚度以及电堆积速率的影响，失去了好镀液组成及工艺前提，正在好工艺前提下，制备了厚度为11.2μm、晶粒尺寸小于100nm的纳米晶铬镀层。此镀液体系电流效率高达25.32%，未加任何光洁剂就可失去光洁铬镀层。

正在脉冲电堆积单金属铬镀层的工艺根底上，对夹杂羧酸盐-尿素体系脉冲电堆积Ni-Cr及Fe-Cr合金工艺进行零碎钻研，调查了镀液组成及工艺前提对合金镀层中铬含量、镀层厚度、外表描摹以及晶粒尺寸的影响，辨别取得了脉冲电堆积纳米晶Ni-Cr及Fe-Cr合金的好配方及工艺前提。正在好前提下，辨别取得了厚度为20.05μm、铬含量为27.98%、硬度高达80.2HR30T的纳米晶Ni-Cr合金镀层以及厚度为16.32μm、铬含量为39.73%、硬度高达78.8HR30T的纳米晶Fe-Cr合金镀层。

正在脉冲电堆积单金属铬、镍-铬以及铁-铬合金的工艺根底上，对夹杂羧酸盐-尿素体系脉冲电堆积Fe-Ni-Cr工艺进行了零碎钻研，探讨了镀液组成及工艺前提对合金成份、镀层厚度、电流效率、外表描摹以及晶粒尺寸的影响，失去了好镀液组成及工艺前提。正在好前提下可取得厚度为23.38μm、铬含量高达26.26%、硬度高达82.0HR30T的纳米晶Fe-Ni-Cr合金，其铬含量达到通用没有锈钢所需规范。

扫描电镜(SEM)对铬及铬合金镀层的外表描摹以及宏观构造钻研标明，镀层结晶粗疏、光洁、无针孔以及微裂纹;X-衍射剖析标明Cr、Ni-Cr、Fe-Cr以及Fe-Ni-Cr均为晶态镀层。行使Scherrer公式较量争论Fe-Ni-Cr镀层晶粒尺寸小于50nm，与SEM后果分歧。钻研了Cr、Ni-Cr、Fe-Cr以及Fe-Ni-Cr镀层辨别正在1 mol·L~(-1)H_2SO_四、3.5%NaCl以及10%NaOH溶液中的侵蚀电化学行为，后果标明上述镀层均有优异的耐蚀性。 采纳古代电化学钻研办法，钻研了夹杂羧酸盐-尿素体系电堆积铬及铬合金的电化学行为，后果标明过量浓度的繁多合营剂以及复配剂均能增年夜析氢电位，进步电流效率;过量浓度的繁多合营剂以及复配剂均能使Cr~(3+)两步放电电位均负移，从而取得致密光洁的铬及铬合金镀层;繁多的合营剂能增年夜镍的析出电位，而对Fe~(2+)放电的影响较复杂;复配合营剂使Cr~(3+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)三种金属离子的析出电位靠近，无利于Fe-Cr、Ni-Cr以及Fe-Ni-Cr铬合金共堆积;复配合营剂均能添加Cr~(3+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)独自电堆积的活化能，这与它们能增年夜Cr~(3+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)的析出电位分歧;合金共堆积的活化能比单金属铬电堆积时的低，Fe-Ni-Cr合金共堆积的活化能比Fe-Cr以及Ni-Cr合金电堆积时的低，因而铁以及镍对铬的电堆积具备肯定的催化作用。交流阻抗钻研标明：Ni-Cr、Fe-Cr以及Fe-Ni-Cr共堆积的阻抗图谱有相似的性子，共堆积都存正在电活性体吸附且次要受电化学极化管制，此中Fe-Ni-Cr共堆积阻抗小。

初次钻研了夹杂羧酸盐-尿素体系中Cr~(3+)阴极堆积机理以及电结晶机理。[Cr(H_2O)_5L]~(2+)复原受电化学极化管制;[Cr(H_2O)_5L]~(2+)合营离子正在阴极放电起首经验前置转化反响天生[CrL]~(2+);[CrL]~(2+)分两步放电，个患上电子反响天生吸附态的电活性两头产品，吸附态两头产品再进一步复原失去铬。其反响机理为第二步为电极反响速率管制步骤。用稳态极化曲线测定了电极反响的能源学参数，如表观通报系数、反响级数等，从实践上推导失去电极反响速率的能源学方程为 由此实践方程求患上各能源学参数的实践值与试验值十分吻合，证实上述机理是正确的。恒电位阶跃钻研标明，铬正在铜电极上电结晶成核形式属于三维延续成核。

正在1Cr18Ni9Ti没有锈钢着色工艺的根底上，以自制Fe-Ni-Cr没有锈钢合金镀层为着色基材，辨别采纳1Cr18Ni9Ti没有锈钢化学着色以及电化学着色的好配方及工艺前提，对自制的没有锈钢进行着色解决，一样能取得重现性、光洁性、平均性以及抗色变性等均优异的玄色着色膜。电子能谱测试标明着色膜的次要成份是Fe、Mn、Cr等元素。Fe-Ni-Cr镀层着色反响剖析标明，成膜进程次要是：(a)镀层外表基体原子发作活性溶解，并向镀层/溶液界面一直分散;(b)着色液中的Cr~(3+)、Mn~(2+)以及OH~-等离子吸附正在基体的外表;(c)分散到镀层/溶液界面的金属离子以及吸附正在基体的外表的Cr~(3+)以及Mn~(2+)等离子，与镀层外表吸附的OH或H_2O份子构成氢氧化物并吸附正在镀层外表上，终极水解天生金属氧化物。依据着色膜宏观构造、组成以及相干的实践常识，患上出Fe-Ni-Cr合金镀层着色电位与着色膜厚度的关系为：E_z=2.07+26.96_χ。