电镀常见故障的分析和纠正（一）

549723593

1、针孔
针孔大多是气体(一般是氢气)在镀件表面上停留而造成的。针孔属于麻点，但针孔不同于麻点，它像流星一样，往往带有向上的“尾巴”，而麻点仅仅是镀层上微小的凹坑，一般是没有向上的“尾巴”。
那些因素会促使镍层产生针孔呢?镀前处理不良；镀液中有油或有机杂质过多；镀液中有固体微粒；防针孔剂太少；镀液中铁等异金属杂质过多；镀液pH太高或操作电流密度过大；镀液中硼酸含量太少和镀液温度太低等都会导致镀镍层产生针孔。
2 d/ L6 G/ Y4 g; A  E6 G, P由于不同原因引起的针孔现象略有不同，所以在分析故障时，首先要观察现象。例如镀前处理不良，它仅仅使镀件的局部表面上的油或锈未彻底除去，造成这些部位上气体容易停留而产生针孔，所以这种因素造成的针孔现象是局部密集的，而且是无规则的；镀液中有油或有机杂质过多引起的针孔较多地出现在零件的向下面和挂具上部的零件上，镀液中固体微粒产生的针孔较多地出现在零件的向上面；防针孔剂太少造成的针孑L在零件的各个部位都有，镀液中铁杂质过多，pH值过高和阴极电流密度较大引起的针孔较多地出现在零件的尖端和边缘(即高电流密度处)，硼酸含量太少产生的针孔较多地出现在零件的下部，镀液温度过低造成的针孔是稀少的，也是零件各个部位都有可能出现的。
% L5 I8 x: m* D2 }  x通过观察现象，可以初步判断造成针孔的部分原因，然后再进一步试验。例如零件的局部表面上有密集的针孔，从现象来看，好像是前处理不良造成的，那么究竟是不是这个原因呢?可以取一批零件，进行良好的前处理后直接镀镍，假使经这样处理后所得的镀层上没有针孔，那么原来的针孔是镀前处理不良造成的。否则就是其他方面的原因。镀液的温度、pH值和阴极电流密度，比较容易检查，所以可首先检查和纠正。镀液中是否缺少十二烷基硫酸钠，从平时向镀液中补充十二烷基硫酸钠的情况就能基本确定，如难以确定时，可以向镀液中加入O.05g/L十二烷基硫酸钠后进行试镀，若这样所得的镀层上针孔现象没有改善，那就不是缺少十二烷基硫酸钠，可能是镀液中的杂质或硼酸太少引起的，这就可按前述的方法，用小试验分析故障原因，然后按试验所得的结果讲行纠正。
- F0 h% X. D6 q5 V2 q. z+ h2、镀层结合力不好
6 r+ c6 h& C7 e" q& g产生镀层结合力不好的原因有：镀前处理不良，零件表面有油、氧化物等；清洗水中有油或有六价铬；酸活化液中有铜、铅杂质；电镀过程中产生双性电极或断电时间过长；镀液中硼酸少、铁杂质多、pH高、有油、有机杂质或光亮剂过多等。
分析故障时，也是先观察现象。如镀前处理不良造成的结合力不好，常常时有时无，无规则地出现在零件的局部位置上；酸活化液中有铜、铅杂质时，在钢铁基体表面上，形成疏松的置换层，这样造成的结合力不好多数发生在整个零件的表面上，双性电极造成的结合力不好总是有规则地发生在确定的位置上，而且总是一个部位结合力不好，另一个部位结合力很好，电镀过程中断电时间过长引起的结合力不好，虽然也是出现在整个零件的表面上，但它发生在镍层与镍层之间；镀液中硼酸少、铁杂质多、有机杂质多，光亮剂多或pH高造成的结合力不好较多地发生在零件的尖端和边缘；镀液中有油较多地发生在挂具上部的零件上。
从观察现象得出一个初步的结论，再根据这个结论有意识地做试验。例如：若认为故障的原因可能是镀前处理不良造成的，那就用良好的镀前处理进行对比试验；认为可能是活化液中有铜、铅杂质，就用良好的活化液进行对比试验；认为可能是双性电极造成故障时，可在带电出槽、带电入槽，并使所有接触点导电良好的情况下进行试验，镀液中的硼酸含量、铁杂质、光亮剂、有机杂质……等按分析或按前述的小试验方法进行确定和纠正。
3 A1 K# R: c5 \; X# W( D3、粗糙和毛刺
粗糙就是镀层表面细小的“凸粒”。大而尖锐的“凸粒”叫做毛刺。 镀层粗糙有的是外部因素造成的，如空气中的灰尘，抛光、磨光中的微粒进人溶液等；有的是从溶液内部产生的，如阳极袋破裂使阳极泥渣进入溶液；溶液中氯化物过多使阳极溶解过快，有小颗粒的镍从阳极转入溶液；掉人溶液中的铁零件发生溶解，铁离子进入溶液，并在较高的pH值下形成氢氧化物沉淀夹附到镀层中；使用钙含量较高的硬水，长期积累，足够量的钙在较高的温度下会形成硫酸钙沉淀；加料时原料未充分溶解，也会带进一些微粒；镀液中镍含量太高，也会导致镀层粗糙。
由固体微粒造成的粗糙可以用单纯的过滤镀液进行去除。但是在过滤除去固体微粒的同时，还应消除固体微粒的来源，否则固体会重新进入镀液，再度引起故障。例如阳极袋破裂，使阳极泥渣进入溶液，过滤除去了这种阳极泥渣后还要及时修补或更换阳极袋，防止阳极泥渣再次进入镀液；又如过滤除去硫酸钙沉淀后，还要消除钙离子的来源，防止钙离子再次积累成硫酸钙沉淀等。
镀液中的硫酸镍含量、氯化物含量和铁杂质量的多少可以通过化学分析或小试验确定。假使氯化物含量过高，可采取再套一层阳极袋来克服。硫酸镍含量过高一般用稀释法进行处理。铁杂质常用高pH沉淀法处理，但处理后要防止铁零件掉人槽内，一旦掉人，应及时取出，以免铁杂质含量再次升高而引起故障。
# S; }5 C; r) L! ]4、镀层发花
引起镀层发花的原因很多，如镀前处理不良，镀件表面上的油污未彻底除净，清洗水表面有油膜；底镀层表面有有机物吸附膜；镀液中有油，十二烷基硫酸钠和糖精含量太少；十二烷基硫酸钠或1，4一丁炔二醇质量不好；十二烷基硫酸钠和豆素未溶解好；镀液pH太高或镀液浑浊等都会使镍层发花。
首先要确定故障的起源。假使故障起因于镀镍以前，那么就应采用对比试验或跳越试验，检查底镀层是否有问题?清洗水中是否有油?镀前除油是否彻底?检查时要认真仔细，不能粗枝大叶。
倘若经过认真的检查，确认故障起源于镀镍液，那就根据故障的现象和当时的情况，判断产生故障的可能原因，然后再针对可能的原因做一些试验。例如故障现象为零件的尖端和边缘镀层发花，可能的原因是镀镍液中糖精太少。根据这一判断，进行赫尔槽试验所得的阴极样板高电流密度区镀层发花(或发雾)，则向试验液中加入适量的糖精后再做试验，如所得的样板镀层均匀光亮，发花(或发雾)现象消失，则故障是镀镍液中糖精太少引起的；又如，根据当时生产的情况，若十二烷基硫酸钠已很久没有补充，可能是镀液中十二烷基硫酸钠太少了，则可以直接向镀液中补充0.05g/l十二烷基硫酸钠后试镀，假如故障现象消失，表明原镀液中十二烷基硫酸钠太少，如果在出现故障时，正好是使用一批新的十二烷基硫酸钠(或1，4一丁炔二醇)，则就应用小试验确定这批新的十二烷基硫酸钠(或1，4一丁炔二醇)的质量是否有问题，假如故障较多地出现在挂具上部的零件上，那么造成故障的可能原因是镀液中有油，则应进行除油处理。
5、镀层阴暗
镀层阴暗多数出现在低电流密度区，偶尔也有出现在中电流密度区或高电流密度区。低电流密度区镀层阴暗可能是镀液温度太高，电流密度太小，主盐浓度太低；次级光亮剂过多或镀液中有铜、锌杂质引起的；中电流密度区镀层阴暗可能是由次级光亮剂太少，有机杂质过多或有一定量的铁杂质造成的；高电流密度区镀层阴暗可能是镀液pH太高，初级光亮剂太少或镀液中有少量的铬酸盐、磷酸盐及铅杂质引起的。此外，镀前处理不良，镀件表面有碱膜或有机物吸附膜，或者底镀层不好也会导致镍层出现阴暗的现象。
分析这类故障，可以取镀镍液先做赫尔槽试验，假使多次试验，赫尔槽的阴极样板上镀层状况良好，没有出现阴暗的现象，那么电镀时出现的故障，可能是镀前处理不良或底镀层不好造成的，应该认真检查电镀前的情况。若赫尔槽试验所得的阴极样板上出现低电流密度区镀层阴暗，则可以根据前面提到的可能原因进行分析。
& S7 `5 N. ?, D7 p) t# }中、高电流密度区镀层阴暗，也可用类似的方法进行试验，这里不再赘述。
6、镀层脆性
2 ?: Z9 X# Z& ^/ f. V  A" L  {镀液中次级光亮剂过多或初级光亮剂太少，铜、锌、铁或有机杂质过多，pH过高或温度过低等都会使镍层发脆。
: X# B  X" R( Q检查镍层脆性可用不同的方法，一种是将镀好镍的小零件放在手中搓摩，或者将镀好镍的薄片型零件弯曲至180度，若有碎粒镍层脱落下来，说明这类镍层有脆性；另一种是将镍层镀在不锈钢试片上，控制镀层厚度在1 Oμm左右，然后把镍层剥离下来，弯曲180度，并用力挤压弯曲处，若不断裂，表示镍层不脆。假使弯曲即断，一般认为这种镍层是脆性的。
产生镍层脆性的原因，若镀液pH值和温度没有问题，那么可能是光亮剂比例失调或镀液中杂质的影响，由于光亮剂比例失调造成的脆性可以通过提高糖精含量来改善，所以光亮剂比例是否失调，可以通过补充糖精，观察镀层脆性有否改善的小试验进行判断。镀液中几种杂质的影响可按前述的方法分别试验，进行检查和纠正。
7、橘皮状镀层
在光照下，镀层呈现隐隐的波纹状现象称之谓橘皮状镀层。镀前处理不良，镀液中有油或有胶类杂质，十二烷基硫酸钠过多、异金属杂质过多或镀液中有未过滤掉的活性炭粉末等会产生橘皮状镀层。
出现这类故障时，可根据生产时的具体情况进行分析。若刚加过十二烷基硫酸钠后出现橘皮状镀层，那就可能是十二烷基硫酸钠过多，这时可以采用电解一段时间后看看故障能否消失进行判断；假使刚用活性炭处理镀液后出现这类故障，则可能是镀液中有未过滤掉的活性炭粉末，需要再过滤镀液后观察现象。倘若既没有补充过十二烷基硫酸钠，又没有用活性炭处理过镀液，那么就应通过试验，检查镀前处理和镀液中几种杂质的情况，然后根据试验进行纠正。
8、沉积速度慢，零件的深凹处镀不上镀层
这类故障除了偶尔真实电流密度太小而引起外，多数是镀液中有氧化剂存在。镀镍液中容易带人的氧化剂是六价铬和硝酸根。这些氧化剂能在阴极上还原，降低镀镍过程的阴极电流效率，甚至能排斥镍的沉积，使零件的深凹处镀不上镀层。出现这类现象时，若不是真实电流密度太小，那就可以用赫尔槽试验进行检查。假使取故障液做赫尔槽试验所得的阴极样板的低电流密度区无镀层，高电流密度区出现黑色或灰色条纹，表明镀镍液中有硝酸根，假使低电流密度区无镀层而高电流密度区镀层脆裂，这可能是六价铬的影响，这时可以向试验液中加入O.2g保险粉，搅拌5min后再做赫尔槽试验，如用保险粉处理后，阴极样板明显好转，表明原镀液中有六价铬，应清除六价铬。
文章关键词： 电镀