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铬层耐腐蚀性

2018-06-06 16:55阅读:
一、镀铬层对铜层的防护机理
凹印制版工艺中,为了提高印版表面的硬度,耐磨性和耐腐蚀性,在印版制完后,会在其表面镀一层铬,铬在空气中会生成一层致密的保护膜。将铬镀于铜表面作为阴极性镀层,可在铜基体表面形成机械保护膜,将铜基体与腐蚀介质隔离以提高其耐腐蚀性,延长使用寿命。在凹印制版的版辊钢材基体---铬体系中,铬与下层铜之间存在微电池腐蚀,铬层作为阴极,铜作为阳极遭受腐蚀。由于铬表面存在大量微裂纹,可以形成无数个微电池腐蚀,分散腐蚀电流,减缓腐蚀速度。
阳极反应:Cu →Cu2++2e
阴极反应:O2+1/2H2O+2e →2OH-
镀铬层要实现对基体金属的物理防护,需要做到结晶细致,无孔隙和裂纹,且具有一定的厚度。其中微裂纹数目,铬层的厚度,铬液中氯离子都影响其耐腐蚀性能。
二、提高镀铬层耐腐蚀性能的途径
1、微裂纹数目
a)微裂纹的作用
-铬形成的微电池腐蚀中,腐蚀的速度取决于腐蚀电流的大小,腐蚀的总电流取决于暴露出来的铜的表面积。在铬的厚度足够的情况下(超过
10μm),标准铬层或者无裂纹铬层由于内应力较大而会在表面甚至内部出现大裂纹,腐蚀介质由此侵入,腐蚀电流比较集中,贯穿到底层。而在微裂纹铬的情况下,由于存在大量的微裂纹,在这些微裂纹的部位形成无数个微电池,这样就分散了铜层的腐蚀电流,从而延缓了铜层因受腐蚀而穿透的速度,使整个镀层体系的耐蚀性明显提高。
b通过酸性铜盐加速试验(CASS试验),可以看出微裂纹少的铬试片腐蚀严重。
2、 铬层厚度
铬层的厚度是铬层耐腐蚀性能的一个重要影响因素,由于目前大多制版行业使用的都是微裂纹体系镀铬,如果铬层的厚度不够(例如不够0.5μm),微裂纹就会直接贯穿至到铜体上,这样微裂纹越多不仅仅没有起到分散腐蚀电流的作用,反而会加速铜体的腐蚀。
使用德国镀铬添加剂可以获得微裂纹500-600条/厘米,比国内铬添加剂优秀,耐腐蚀性更强。
3、 铬液中氯离子
镀铬液中的氯离子对镀液性能和铬层质量均有不良影响,氯离子由于其半径较小,容易通过小孔与铜发生孔蚀,蚀孔一旦形成,孔内金属处于活化状态,蚀孔外的金属表面处于钝态,孔内外构成微腐蚀电池,加快腐蚀。
氯离子的存在不仅会影响镀铬的深镀能力,还会在铬层上产生针孔腐蚀点,降低铬层的耐腐蚀能力。
三、小结
印刷版表面电镀铬是一种有效提印刷版辊耐腐蚀性能的方式。影响镀铬层耐腐蚀性能的因素较多,通过实验证明:增加铬层厚度,严格控制铬液氯离子,以及通过镀铬工艺获得微裂纹,可以进一步提高镀层耐腐蚀性能

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