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化学镀镍溶液故障分析与影响:化学镀镍的故障种类

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-07  浏览次数:653

1.镀液分解

 

化学镀镍液分解时,可看到不仅镀件上有反应,而且在镀液内也有反应,镀液中气泡的析出量较正常情况下多,取出少量的镀液置于量筒中可看到悬浮的固体颗粒出现。此时,应立即停止施镀,将零件取出置于冷水中,镀液经过滤机.抽人备用槽内,调整镀液组分和pH值,用30%~50%的硝酸清洗镀槽。把槽壁上的镍层退完后,将用于退镍层的硝酸溶液移入另一备用槽,待下一次退镍层时再用。接着,用自来水和纯水冲洗镀槽。最后,再将镀液用过滤机抽人镀槽,升温至85℃后施镀。如镀液此时仍有分解现象,则应再适量补充稳定剂,并调低pH值。

 

零件表面氧化皮和毛刺较多时,最好进行喷砂处理。施镀时车间应保持地面湿润,避免灰尘扬起。镀槽上应加盖,以尽量减少水分蒸发和粉尘等固体颗粒落入镀液中。

 

镀液的pH值调整不当,造成镀液分解往往是灾难性的。这是因为碱性pH值调整剂过快地加入时,使镀液的局部pH值过高,产生絮状Ni(OH):,提供了大量的具有催化作用的固体表面,在高温和高pH值的双重作用下,使镀液在数分钟内产生大量直径仅为1μm~3μm的黑色镍磷微粒。这些微粒面积质量比达0.028m2/g~0.76m2/g,成分为镍85%~90%、磷10%~l5%、杂质l%~2%,如此大的表面积更进一步促进镀液分解,导致镀液失效。所以,不要在施镀时调整pH值。

 

在镀液发生分解时,必须采取紧急措施,向镀液中加入冰乙酸,使pH值下降至3.5以下,再将镀液用过滤机抽入备用槽(或直接过滤在镀槽中)调整,即可恢复。加入稀硫酸也可达到抑制镀液分解的作用,但是会造成硫酸钠的浓度增加。加入冰乙酸产生的乙酸钠是镀液的良好缓冲剂,而且允许范围较大。

 

2.镀液中毒

 

化学镀液"中毒"表现为镀件上的析氢量较正常情况下要少,镀层的沉积速度很慢,有时甚至在零件进入镀液几分钟后就停止沉积,这主要是稳定剂和某些杂质过量造成的。当稳定剂稍过量时,将零件作为阴极,不锈钢作为阳极,以哇流密度0.6A/dm2~1A/dm2电解数分钟,即可恢复正常。当稳定剂含量过羞时,只好弃掉部分镀液,再加入新的镀液。

 

3.镀层上麻点和针孔

 

镀件表面状态不佳、机械杂质、氧化皮等未完全除净、在进行化学镀时调整镀液pH值和镀液不稳定等都有可能使镀层产生麻点和针孔。应尽量降低零伺表面的粗糙度,基体表面愈光亮,则化学镀镍层愈光亮,镀层的针孔越少。不要在施镀时调整镀液的pH值,镀液应循环过滤,还可补充适量的稳定剂。在化学镀镍中尽可能将零件的较重要表面朝下或与水平成900角。

 

4.镀层厚度不均匀

 

由于零件各表面与水平面的夹角不同,化学镀时氢气的排出速度也不同。零件上面产生的氢气能迅速离开,而向下的表面上产生的氢气则要沿表面上升到边缘方能离开,从而减少了该面与镀液的实际接触时间,造成了镀层厚度不均的现象。当零件表面与水平面成近似垂直时,因氢气沿零件表面上升,也会造成上部镀层略薄于下部。此外,在所有妨碍氢气顺利排出的部位都有可能造成该部位的镀层较薄和表面针孔越多。对于尺寸较大的零件,应尽量在施镀过程中使之上下摆动,并且要使镀液处于流动状态,以利于氢气的排出。

 

5.镀层表面花斑

 

某厂含铬合金钢零件采用化学镀镍后,镀层表面均匀光亮,结合力良好,能满足较苛刻的工作环境要求。但出现了化学镀镍层表面大量"花斑"(外观较难看)的现象。正常化学镀镍层表面均匀光亮,肉眼观察不到暗点。而故障·镀层表面呈"花斑"状,局部有暗色条纹或斑块状沉积物,位置不定且形状不规则,似流体状分布于镀镍层表面。该镀层与基体结合好,但表面粗糙,用十倍放大镜观察该镀层,有鱼子状球状物堆积在一起,呈现出暗镍镀层的颜色(用布轮抛光可光亮)。采用金相显微镜(400倍)观察正常化学镀镍层和故障镀镍层发现,正常镀镍层表面,基本上是小球状体沿磨痕方向均匀堆砌生长,形成某一方向的胞状体条块,偶有几个长大的球状体凸出在均匀的表面上,甚至小球叠在一起;而故障镀镍层表面,小球状体盖满了磨痕处,有的能看到磨痕方向的生长,但大部分面积是球状物凸出生长(垂直于镀层表面方向),密集搭接在一起,有凸出感,外观粗糙无光,形成无光的聚集球群,有孔洞的故障表面。

 

对比分析发现不是化学镀液去离子水的原因,而是镀件表面粘附了某些有机"杂质",清洗不干净,从而改变了零件表面Ni-P合金镀层的形核生长行为,形成了这种不均匀的"花斑"镀层。后来采用不同的洗净剂加强了镀前清洗,镀层表面"花斑"现象消除,恢复了均匀光亮的表面外观。

 

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