影响电镀液覆盖能力的因素
覆盖能力是评价电镀溶液性能优劣的指标之一。为了改善电镀溶液的覆盖能力,应当先弄清影响覆盖能力的因素。在电镀过程中,只有当阴极上的电位达到一定数值后,溶液中的金属离子才能还原为金 属并沉积在阴极表面。如果被镀零件上某些部位的电位达不到欲镀金属的析出电位时,则 这些部位上将不会有金属离子还原,所以也不会有金属镀层形成。这就说明该电镀溶液的覆盖能力不好。影响镀液覆盖能力的因素,一般可以归纳为以下三个方面。宁波电镀公司
(1)电镀溶液本性的影响。金属的析出电位与宁波电镀溶液的组成有关。有些金属在某些镀液中,可以在很低的电流密度下沉积出来,这表明该金属析出的过电位不大,或者说,其析出电位较正,这样的电镀溶液的覆盖能力一定好,如酸性镀铜溶液,铜在其中的析出电位为正值。反之,则覆盖能力不好,如在镀铬电解液中CrO42-离子还原为金属铬的析出电位很负,在被镀零件的凹洼处,由于电流密度很低,使得该处的电位达不到Cr6+还原为Cr的电 位,只能发生Cr6+还原为Cr3+以及析出氢气的副反应,而没有金属铬的析出,所以,镀铬溶液的覆盖能力很差。
(2)基体材料本性的影响。实践表明,在不同的基体材料上电沉积金属时,同一镀液的 覆盖能力也有很大差别。例如,用铬酸溶液在铜、镍、黄铜和钢上镀铬时,镀液的覆盖能力依次递减。这是因为在不同基体材料上金属离子还原时的析出过电位数值差别很大,在过电位较小的基体上金属的析出电位较正,即使在电流密度较小的部位也能达到其析出电位的数值,所以其覆盖能力较好。
(3)基体材料表面状态的影响。基体材料的表面状态对覆盖能力的影响比较复杂,一般情况下,一个镀液在光洁度高的表面上的覆盖能力要比其在粗糙表面上的好。这是因为在光洁度高的表面上真实电流密度大,容易达到金属的析出电位,而粗糙的表面,由于其真实表面积大,其真实电流密度较小,使得一些部位不易达到金属的析出电位,而没有镀层沉积。
浅谈镀镍电镀液去除铜杂质的方法
铜离子是光亮镀镍中较常见的杂质之一。镀液受Cu2+污染,会使镀件低电流密度区光亮度差,过多的Cu2+还会造成镀层脆性增大及结合力不良的弊病。在光亮镀镍液中,ρ(Cu2+)应小于0.01g/L。去除镀液中的Cu2+有以下几种方法。
1)电解法。即用低电流密度使镀液中的Cu2+沉积在处理阴极板上的方法。用于处理的阴极板有波纹板、锯齿板和平面板三种型式。波纹板在施加一定电流电解时,阴极板上Jκ范围较广,波峰处Jκ较大,波谷处Jκ较小,所以能使Cu2+和其他金属杂质同时沉积,达到去除多种杂质的目的。锯齿形阴极板受尖端效应的影响,电解过程中Ni2+和Cu2+同时沉积,造成镀液中镍盐损失增加。采用平板阴极可以使用不同的Jκ,达到有选择地去除金属杂质的目的。据经验,Jκ为0.5A/dm2时有利于Cu2+在阴极析出。
不论采用哪种型式的阴极进行电解处理都应注意几个问题:a.长时间电解处理时,应定时清洗电解板,防止电解板上疏松镀层脱落重新污染镀液;b.采用阴极移动或空气搅拌可以提高处理效果;c.电解处理中使用的阳极板必须是优质的镍阳极板,否则将影响处理效果,造成不必要的浪费。
2)化学沉淀剂法。常见的有QT除铜剂,该沉淀剂主要成分是亚铁青化物,在镀液中与Cu2+生成亚铁青化铜沉淀,然后过滤出沉淀,达到去除铜杂质的目的。此方法的缺点是需要进行精密过滤,比较费时。
3)螯合剂法。螯合剂一般为芳环或杂环结构的有机物,在镀液中与Cu2+形成螯合物,由于在电解中,螯合物和Ni2+共沉积,可以使镀液中ρ(Cu2+)不至于上升过高。这种方法简单易行,是目前处理镀镍液中杂质较好和有效的方法。在应用时必须选用优质的螯合剂,特别是要确保不能对镀层产生不良的影响。
电镀品质标准——盐雾试验标准与规范
1.所谓盐雾的腐蚀
腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指氯化物的大气,它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠,它主要来源于海洋和内地盐碱地区。
盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。同时,氯离子含有一定的水合能,易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧,把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应。
2.盐雾试验及与实际的联系
盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。它分为二大类,一类为天然环境暴露试验,另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。
它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。
3.适用范围:
1)钢铁表面镀铜+镍+铬或镍+铬;
2)铜或铜合金表面镀镍+铬;
3)300系列或400系列不锈钢表面镀镍+铬;
4)铝或铝合金表面镀铜+镍+铬;
5)锌合金表面镀铜+镍+铬;
6)塑胶电镀件
4.人工模拟盐雾试验包括
1)中性盐雾试验(NSS试验)是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6~7)作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃,要求盐雾的沉降率在1~2ml/80cm2.h之间。
2)醋酸盐雾试验(ASS试验)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降为3左右,溶液变成酸性,最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。
3)铜盐加速醋酸盐雾试验(CASS试验)是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验,试验温度为50℃,盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜,强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度大约是NSS试验的8倍。
5.盐雾试验标准及试验结果的判定
A.标准是对重复事物和概述所做的统一规定。盐雾试验标准是对盐雾试验条件,如温度、湿度、氯化钠溶液浓度和PH值等做的明确具体规定,另外还对盐雾试验箱性能提出技术要求。同种产品采用那种盐雾试验标准要根据盐雾试验的特性和金属的腐蚀速度及对盐雾的敏感程度选择。
B.盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量,而盐雾试验结果判定正是对产品质量的宣判,它的判定结果是否正确合理,是正确衡量产品或金属抗盐雾腐蚀质量的关键。
C.盐雾试验结果的判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。
1)评级判定法是把腐蚀面积与总面积之比的百分数按一定的方法划分成几个级别,以某一个级别作为合格判定依据,它适合平板样品进行评价;
2)称重判定法是通过对腐蚀试验前后样品的重量进行称重的方法,计算出受腐蚀损失的重量来对样品耐腐蚀质量进行评判,它特别适用于对某种金属耐腐蚀质量进行考核;
3)腐蚀物出现判定法是一种定性的判定法,它以盐雾腐蚀试验后,产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定,一般产品标准中大多采用此方法;腐蚀数据统计分析方法提供了设计腐蚀试验、分析腐蚀数据、确定腐蚀数据的置信度的方法,它主要用于分析、统计腐蚀情况,而不是具体用于某一具体产品的质量判定。