本發明屬于金屬表面處理，具體涉及一種硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液及其制備與應用。
背景技術：
1、鉻鍍層具有白亮外觀，硬度高，耐腐蝕和摩擦系數低的性能優點，是一種應用非常廣泛的鍍層，包括汽車、航空、電子、醫療器械、家具、衛浴和裝飾等領域。傳統鍍鉻工藝中使用的是六價鉻，六價鉻是一種已知的人類致癌物，鍍鉻廢水處理難度大和成本高，傳統處理方法很難完全去除，容易造成二次污染。在此背景下，環保型的三價鉻電鍍工藝得到了廣泛的研究，三價鉻的毒性只有六價鉻的1％，對環境相對友好，且電鍍過程中不會產生鉻霧，減少對操作環境的危害，廢水處理相對容易，降低處理成本。
2、例如全硫酸鹽體系的專利cn?108456898?a公開的“一種低濃度硫酸鹽三價鉻快速鍍鉻電鍍液及其制備方法”中主鹽15～35g/l，主絡合劑和輔絡合劑7.5～18g/l，主鹽與總絡合劑摩爾比范圍1：0.95～2.6，導電80～120g/l，緩沖劑60～100g/l，表面活性劑10～500mg/l，光亮劑60～750mg/l，該鍍液所得鍍層硬度780～830hv，鉻沉積速度0.25μm/min，沉積速度難以提高。
3、又如全氯化物體系的cn?103014784a公開的一種常溫環保型三價鉻電鍍液及其電鍍方法，：三氯化鉻150-200g/l、硫代硫酸鉀80-90g/l、氯化鉀65-75g/l、硼酸30-50g/l、草酸銨10-15g/l、溴化銨5-10g/l、香豆素0.2-0.5g/l、十二烷基硫酸鈉0.02-0.04g/l、磺基丁二酸鈉二辛酯0.02-0.2g/l，該鍍液電鍍20-30min可得10-15μm，硬度600-800hv，鍍液含有大量氯化物，電鍍時會產生較多氯氣，有一定環境危害。
4、可見，三價鉻電鍍并未能完全替代六價鉻，目前仍然存在色澤問題，沉積速度慢，增厚困難，硬度低，主要應用于膜厚要求比較低的裝飾性三價鉻電鍍方面。
技術實現思路
1、本發明的目的在于，提供了一種硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液的配制和電鍍方法，鉻層沉積速度0.5～1μm/min，電鍍1小時厚度可達29微米，鍍層光亮，硬度≥1000hv。解決了三價鉻電鍍的沉積速度慢和難增厚的問題，且本發明的含氯化物量少。
2、為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
3、一種硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液，包括：三價鉻鹽、絡合劑、導電鹽、穩定劑、緩沖劑、潤濕劑、水。
4、優選的，包括如下組分：所述三價鉻鹽50～75g/l，所述絡合劑15～30g/l，所述導電鹽150～200g/l，所述穩定劑3～5ml/l，所述緩沖劑60～80g/l，所述潤濕劑1～3ml/l，以水定容。
5、優選的，還包括ph調節劑；所述硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液的ph包括2.0～3.0。
6、優選的，所述三價鉻鹽包括硫酸鉻、氯化鉻中的一種或多種；所述絡合劑包括甲酸，乙酸、甘氨酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸及其鹽中的一種或多種；所述導電鹽包括硫酸鉀、硫酸鈉中的一種或多種；所述緩沖劑包括硫酸鋁、硼酸中的一種或多種；所述穩定劑包括甲醇、亞硫酸鈉中的一種或多種；所述潤濕劑包括十二烷基硫酸鈉、磺基丁二酸鈉、聚乙二醇200中的一種或多種；所述ph調節劑包括硫酸、氫氧化鈉中的一種或多種。
7、一種上述硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液的制備方法，包括如下步驟：
8、a、將部分水加熱，加入所述導電鹽、所述穩定劑，攪拌后，獲得第二預混液；
9、b、在所述預混液中依次加入所述三價鉻鹽、所述絡合劑、所述穩定劑、所述潤濕劑，調節ph為酸性，補加余量的水，獲得第二預混液；
10、c、將所述第二預混液保溫，之后再降溫，獲得所述硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液。
11、優選的，步驟a中，所述加熱的溫度包括50～60℃；步驟b中，所述調節ph包括調節ph至2.0～3.0；步驟c中，所述保溫的溫度包括50～60℃，所述保溫的時間包括4小時，所述降溫的溫度包括30～40℃；步驟a與步驟b加入水的體積比包括1:1。
12、一種上述硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液的應用，其特征在于，用于電鍍。
13、優選的，包括如下步驟：
14、s1、除油；
15、s2、水洗；
16、s3、活化；
17、s4、水洗；
18、s5、鍍鉻：
19、s5-1、將鍍液槽內填充所述硫酸鹽和氯化物混合體系的三價鉻快速鍍鉻液；
20、s5-2、設定工作溫度；
21、s5-3、調節鍍液循環流量速度；
22、s5-4、將工件浸入所述鍍液槽內；
23、s5-5、設置陰極和陽極距離；
24、s5-6、設置電流密度，啟動鍍鉻；
25、s6、水洗，獲得電鍍后工件。
26、優選的，步驟s5-2中，所述工作溫度包括30～40℃；步驟s5-3中，所述鍍液循環流量速度包括每小時循環兩次槽內鍍液；步驟s5-5中，所述陰極和所述陽極的距離包括4～6cm，所述陰極和所述陽極的面積比包括1：1.2；步驟s5-6中，所述電流密度包括8～13a/dm2，使得鉻層沉積速度包括0.5～1μm/min。
27、鍍液循環流量速度為每小時循環兩次槽內鍍液，鍍液循環速度過快會導致鉻層難以在陰極上成功沉積，過慢則在電鍍時形成的鉻羥橋化合物積聚在陰極附近，阻止進一步加厚鍍層。
28、陰極陽極之間距離4～6cm，陰極陽極面積比例為1：1.2，陽極采用dsa陽極，可以降低氧的析出電位，防止三價鉻在陽極氧化為六價鉻，提高鍍液的穩定性。
29、電流密度8～13a/dm2，一般來說，三價鉻電鍍時陰極析氫嚴重，附近ph會升高，當ph超過4時，產生的氫氧根和鍍液中的三價鉻離子容易發生羥橋化聚合反應，該聚合物很穩定，使鉻離子難以沉積，同時也聚集在陰極附近阻礙鉻沉積，這是傳統三價鉻電鍍沉積速度難以提高的主要原因。而本發明通過長期研究，成功使鉻層沉積速度提高到0.5～1μm/min，電鍍1小時厚度可達29微米，鍍層光亮，硬度≥1000hv。
30、所述鍍液的工作溫度范圍為30-40℃，溫度過高會降低鍍層沉積速率，溫度過低會析出沉淀，鍍液導電性下降。
31、一種上述應用獲得的電鍍后工件。
32、與現有技術相比較，實施本發明，具有如下有益效果：
33、一，本發明加入絡合劑能抑制鉻的羥橋化反應，提高鍍液的穩定性，通過選用不同的絡合劑和配比，達到最優方案。
34、二，本發明加入高濃度緩沖劑穩定ph，使得電鍍能維持更長的時間。
35、三，本發明通過適當的鍍液循環更新槽內鍍液，減少鍍液內的羥橋化合物，減少對鉻沉積的阻礙。
36、四，本發明的鍍液可在較低的電流密度下電鍍，減少羥橋化反應的發生。
37、五，本發明的三價鉻鹽中氯化鉻既可以提高沉積速度又可以防止電鍍時陽極產生六價鉻。