鍍鉻層因其優異的性能而被廣泛應用，特別是隨著機械制造業的發展，鍍鉻層的用量越來越大。然而，傳統鍍鉻工藝中使用的電解液是由劇毒的鉻酐制成的。據報道，鍍鉻過程中約有2/3的鉻酐消耗在廢水或廢氣中，而鍍鉻過程中僅使用約1/3的鉻酐。大量的廢水和廢氣對環境造成了嚴重的汙染。多年來，雖然含鉻廢水的回收和處理得到了加強，但並沒有得到根本解決，傳統的鍍鉻工藝還存在很多不足。針對上述問題，廣大電鍍工作者對鍍鉻工藝做了大量的研究工作。
(1)低濃度鉻酸酐鍍鉻工藝
低濃度鉻酐鍍鉻工藝是指鍍鉻溶液中鉻酐含量為30 ~ 60g/L的鍍鉻工藝，鉻酐用量僅為普通標準鍍鉻工藝的1/5 ~ 1/8，既減少了鉻酐對環境的汙染，又節約了大量原材料。
采用低鉻酸酐鍍鉻工藝可獲得裝飾性鉻鍍層和硬鉻鍍層，其光澤、硬度、結合力和裂紋均滿足質量要求。但有時塗層表面會出現黃色膜或彩色膜，可用5%硫酸溶液去除，再用堿性溶液清洗。
低鉻酸酐鍍鉻溶液的分散能力比常規鍍鉻電解液好，但深鍍能力差，給形狀復雜的零件帶來壹定困難。同時電導率下降，槽電壓升高，所以能耗高，槽溫上升快。低鉻酸酐鍍鉻的陰極電流效率達到18% ~ 20%。
由於上述原因，低鉻酸酐鍍鉻工藝受到了壹定的限制。目前，研究方向集中在尋找新的催化劑來提高鍍液的性能和降低槽電壓。
(2)三價鉻電鍍
三價鉻電鍍作為替代六價鉻的最重要、最直接、最有效的電鍍工藝，已經研究了壹百多年，但由於電鍍液的穩定性和鍍鉻層的質量問題，壹直沒有得到廣泛應用。
大多數三價鉻鍍液是絡合鍍液，由主鹽、絡合劑、壹定量的導電鹽、緩沖劑和少量潤濕劑組成。表4-33列出了我國研究的三價鉻鍍液的成分和工藝條件。
1、電鍍液中各組分的作用:
①主鹽可以是三價鉻的氯化物或硫酸鹽，電解液中鉻含量為20g/L..
②有機酸如甲酸、乙酸、蘋果酸壹般用作絡合劑，甲酸鹽(甲酸鉀或甲酸銨)較好。
③輔助絡合劑甲酸鹽可以得到很好的效果，起到穩定劑的作用，使鍍液可以長期使用而不沈澱。
(4)導電堿金屬或堿土金屬的氯化物或硫酸鹽可用作導電鹽，但硝酸鹽不合適，因為硝酸鹽在電極上放電，對塗層質量有不利影響。常用的有氯化銨、氯化鉀或氯化鈉。銨離子往往具有特殊的功能，有利於獲得光亮的塗層。
⑤溴離子的加入可以抑制六價鉻的形成和氯的析出，電解液中的六價鉻危害極大。
⑥緩沖液是為了穩定浴的pH值，硼酸最好。
⑦加入十二烷基硫酸鈉或十二烷基碘酸鈉作為潤濕劑，可以減少塗層的針孔，從而提高塗層質量。
該浴對金屬雜質敏感，例如Cu2+、Pb2+、Ni2+、Fe2+和Zn2+等離子。操作時避免帶入雜質，註意帶電人槽。若鍍液中含有少量雜質，可用小電流(DKL ~ 2A/dm2)電解，若含量過高，可用相應的凈化劑處理。
2.三價鉻鹽電鍍的主要特點及存在的問題。
三價鉻電鍍電解液最大的特點是可以在常溫下操作，陰極電流密度也較低，壹般控制在10A/dm2左右，既節約了能源又減少了設備投資。
三價鉻毒性低，消除或減少了環境汙染，有利於環境保護。而且鍍液的陰極極化大，鍍層結晶好，鍍液的分散能力和深鍍能力優於鉻酸鍍鉻。陰極電流效率約為20%。
三價鉻電解液得到的鍍鉻層略黃，不如鉻酸電鍍美觀。該塗層具有良好的附著力、高內應力和微裂紋性能。鍍層最大厚度只能達到3tim左右，硬度較低，不能用於鍍硬鉻。
三價鉻電鍍不適合厚鉻電鍍，主要原因如下:
①鍍液pH值的升高，特別是靠近陰極表面層的pH值升高，導致Cr(OH)2膠體的形成，阻礙了三價鉻鍍層的不斷增厚；
(2)Cr3+的水解產物發生羥基橋和聚合反應，形成吸附在陰極上的高分子鏈縮合物，阻礙了Cr3+的還原；
③Cr3+還原的中間產物Cr2+的富集能引發和促進Cr3+的羥基橋反應；
④在連續電解過程中，Cr3+的活性絡合物逐漸減少並消失。
Sharif等人通過提高鍍液的循環速度，降低pH值，提高氨基乙酸體系中活性絡合物的濃度，可以達到100 ~ 300μ m/h的三價鉻厚鍍層。Ibrahim等以尿素為絡合劑，在三價鉻電鍍體系中加入甲醇和甲酸，可以以50 ~ 100μ m/h的速度電鍍三價鉻。Hon9等人采用雙浴電鍍工藝，通過添加三種羧酸作為絡合劑，獲得了厚度為50～450微米、性能良好的三價鉻鍍層。美國商務部和Atotech公司也鍍有三價鉻鍍層，厚度分別為100 ~ 450μ m。與六價鉻電鍍相比，三價鉻電鍍操作簡單，使用安全，無環境問題。但也存在壹次設備投資大、成本高等缺點。而且用戶習慣了六價鉻的顏色，在色度上有壹個適應過程。
自三價鉻電鍍工藝發展以來，國外對裝飾性電鍍工藝的研究進入了壹個逐步完善和成熟的時期，其生產和應用不斷擴大。但由於進口產品價格高，技術不穩定，在國內大規模推廣應用仍有壹定難度。在三價鉻電鍍硬鉻方面，據報道北美已有超過30%的工廠開始使用三價鉻代替六價鉻進行電鍍，而國內尚未有報道。
(3)稀土鍍鉻
80年代中期開發出壹種以稀土化合物為主的稀土鍍鉻添加劑，並在國內得到廣泛應用。在鍍鉻電解液中添加少量稀土化合物(1 ~ 4g/L)可使電解液中鉻酐含量降至150g/L，在較低溫度(30 ~ 40℃)下可獲得光亮高光澤的鍍鉻層，陰極電流效率達到22% ~ 26%，明顯高於常規鍍鉻電解液。使用稀土鍍鉻添加劑可以節約大量的能源和原材料，也大大減少了鉻酐對環境的汙染。雖然稀土金屬陽離子的作用機理還不能完美解釋，但從實驗現象可以看出，稀土元素的加入可以在陰極上產生特征吸附，改變陰極膜的性質，使鉻的臨界析出電位變小，析氫過電位增大，從而使電流效率最高；x射線衍射圖也證實了添加稀土陽離子後，塗層的晶體結構發生了壹定程度的變化，使表面晶粒趨於擇優取向，晶粒細化，亮度增加，提高了塗層的硬度。
雖然稀土鍍鉻有很多優點，但也有壹些問題需要解決:
(1)部分稀土添加劑鍍鉻5分鐘以上呈白色不光亮，有時鍍層上有壹層黃色薄膜，不易去除，硬度不穩定，外觀難以達到要求；
(2)稀土添加劑中不可避免地引入F，過量的氟化物容易導致鍍件低電流密度區的電化學腐蝕；
(3)稀土添加劑多為物理混合體系，成分復雜，鍍液不可靠、不穩定；
④洗澡難維持。
(4)有機添加劑鍍鉻
有機添加劑和鹵素釋放劑結合的鍍鉻溶液稱為“第三代鍍鉻溶液”，它們的相似之處如下:陰極電流效率高達22% ~ 27%，不含F，不腐蝕基體；覆蓋能力強，HV高達1000。它可用於鍍硬鉻和微裂紋鉻。采用雙層或三層鎳工藝，用於電鍍汽車或摩托車減震器，在機械行業已有應用。
有機添加劑包括有機羧酸、有機磺酸及其鹽。鹵素釋放劑是指碘酸鉀、溴酸鉀、碘化鉀和溴化鉀。有機添加劑在鍍液中的作用機理仍有待確定。壹般認為，添加有機物質會活化基底金屬，並提高電鍍液的覆蓋能力。析氫過電位增加，電流效率提高；由於有機物的夾帶，形成碳化鉻，增加了塗層的硬度。表4-35列出了有機添加劑鍍鉻溶液的工藝規範。
①烷基磺酸中S/C≥1，電流效率可達27%，HV >；1i00 .
②含氮有機化合物:煙酸、甘氨酸、異煙酸、吡啶、2-氨基吡啶、3-氯吡啶和吡啶甲酸。
(3) Heef(高效無電路)在小電流區效率高，無腐蝕，陰極電流效率達到25%，900 ~ 1000 HV。缸口成分為:HEEF25550mL/L，硫酸2.7g/L，溫度55 ~ 60℃，電解4 ~ 6h，(電壓>；6V，陰陽面積比為15: 1)。