电镀常见故障的分析和纠正（二）

来源：塑胶五金网发布时间：2007-12-16 14:48:52点击率：

        2、常见故障的分析和纠正
    (1)镀层发花或发雾。镀前处理不良，零件表面有油；清洗水或镀液中有油；阳极面积太小或太短；镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多；有机杂质太多；光亮剂没有搅均或十二烷基硫酸钠太少等会造成镀层发花或发雾。
    分析故障，要先易后难，逐条进行。例如先搅拌一下镀液，检查一下阳极面积，这样就可以排除由于光亮剂没有搅均和阳极面积太小而造成的故障。同时也可从现象进行分析，假使发花现象仅出现在挂具下部的零件上，上部零件不发花，那就可能是阳极板太短而产生的，经检查并换上足够长的阳极板后，观察发花现象是否消失。倘若发花现象出现在零件的向下面或挂具上部的零件上，那可能是清洗水或镀液中有油而引起的。光亮硫酸盐镀铜对油污特别敏感，不管是毛坯上的油在镀前处理时未除净，还是镀前的清洗水或镀液中有微量的油，甚至是操作人员不干净的手摸了摸镀前的零件，都会使镀铜层发花。有一个电镀厂新投产的光亮硫酸盐镀铜，一直出现镀层发花，不管怎样处理镀液，均不能解决问题。后来通过试验，发现造成镀层发花的原因是镀前除油不彻底。实践证明，光亮硫酸盐镀铜对油污较为敏感，大家应该注意。要确定故障的起源是否在镀前，可以用前面叙述的良好前处理进行对比的方法。假使原来镀铜出现发花或发雾，采用良好的前处理后，镀层不出现发花或发雾现象厂，证明原来的镀前处理有问题，应加强镀前处理。否则，就应检查镀液中的情况。
    镀液中是否有油，不但可以从现象进行判断，同时还可以通过小试验来了解。取一定量的故障液做烧杯试验，先要使阴极样板上能看到类似于生产中的故障现象，接着对试验液进行除油处理，另外再取相同体积的故障液进行双氧水一活性炭处理，然后分别进行试验(试验液中需补充各种光亮剂)。若用双氧水一活性炭处理过的镀液仍有发花或发雾，而经过除油处理的镀液不再出现发花或发雾，那么原镀液中有油，应进行除油处理。假使用双氧水一活性炭处理后的镀液和经过除油处理的镀液一样，都不出现发花或发雾，那么原镀液可能是有机杂质过多。只要用双氧水一活性炭处理镀液就可以了。
    镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠是否过多，只要向试验液中添加其他光亮剂，并适当稀释试验液后进行试验，假使经这样处理后镀层不发花(或不发雾)，而且光亮度较好，这时可能原镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多，应调整光亮剂的比例。
    在含有十二烷基硫酸钠的镀铜液中，有时由于其含量过低，也会导致镀层出现发花现象。这类镀液若镀层发花，可直接向镀液中加入O.05g/L十二烷基硫酸钠看看现象，假使加入后镀层仍发花，那就不是十二烷基硫酸钠含量太少造成的。
    镀液中若有大量铁杂质存在，有时也会引起镀层发花。大量的铁杂质，可以用化学分析测定，也可以取1OmL镀铜液，置于试管中，加人2滴30％的双氧水加热至60℃，然后用1O％Na2C03溶液提高pH=5.5左右，此时，若试管中有较多的棕色沉淀，表明原镀液中有较多的铁杂质；否则，无棕色沉淀，表明不是铁杂质的影响。
    (2)电镀时电流下降，电压升高。光亮硫酸盐镀铜过程中，有时会出现电流下降，电压升高的现象，这时假使关掉电源，停镀片刻，重新通电操作时，电流又上升到正常的数值，但是一会儿电流又下降了。造成这种故障的原因是阴、阳极之间的电阻增大了。那么有哪些因素会造成阴、阳极之间的电阻增大呢?镀液中硫酸铜含量偏高；硫酸含量偏低；镀液温度太低；阳极面积太小和镀液中Cl一过多等都会引起阴、阳极之间电阻增大。
    硫酸铜含量偏高时，由于电镀时阳极上还有铜溶解进入溶液，所以阳极区硫酸铜的含量更高，当镀液温度较低时，它就有可能在阳极表面上或阳极袋上结晶析出，使阳极的有效表面积减小，阳极电流密度增大，阳极电位变正，从而造成阳极钝化而使操作电流下降。
    硫酸含量偏低时，溶液的导电性差，而且不利于阳极活化，使阳极电位变正，有可能引起阳极钝化而使操作电流下降。
    镀液温度低，溶液的导电性差，阴、阳极极化增大，同时硫酸铜的溶解度小，使硫酸铜容易在阳极上或阳极袋上结晶析出。
    阳极面积小，其电流密度大，极化作用就大，使阳极容易钝化。
    镀液中Cl一过多时，它会在阳极上形成白色的氯化物，粘附于阳极表面上，导致阳极有效表面积减小，使阳极容易钝化。
    当出现这类故障时，应先检查阳极，观察阳极是否钝化或有白色的粘附物。若阳极钝化，应取出阳极经充分刷洗干净后重新挂人镀槽中，并尽量增大阳极面积。同时分析镀液成分，若硫酸铜含量偏高，可适当稀释镀液。在硫酸铜含量不太高的情况下，可适当提高硫酸的含量，以提高溶液的电导率，促进阳极活化。冬天若液温太低，可适当加温，提高溶液的温度；一般讲，经这样改进后，故障是能够排除的。假使经这样改进仍不能排除故障，那可能是镀液中Cl一过多(用O.1 NAgN03粗略估计，观察Cl一是否过多)，需要进行除Cl一处理(方法见杂质的去除)。
    (3)低电流密度区镀层不亮。在电镀铜一铜一镍一铬或镍一铜一镍一铬的装饰性电镀体系中，光亮硫酸盐镀铜出现低电流密度区镀层不亮时，接着镀光亮镍和装饰铬，低电流密度区都不能获得光亮的镀层，从而使产品不合要求，次品率增加。引起这类故障的原因很多：预镀层低电流密度区镀层粗糙；挂具导电性不良；镀铜液中N、M或十二烷基硫酸钠含量偏低；聚二硫二丙烷磺酸钠含量过多；镀液中一价铜较多；温度过高；硫酸含量偏低；Cl一过多或有机杂质过多等都会使低电流密度区镀层不亮；虽然这类故障多数是镀液成分失调或镀液中的杂质引起的，但分析故障时，首先应检查预镀层的质量和挂具接触点的导电性。有时由于挂具装零件的钩子上镀层很厚，导电性很差，或是挂具各接触点的接触电阻较大，使零件表面上的真实电流密度太小而使低电流密度区镀层不亮。这些因素引起的故障与镀液成分无关，所以先检查预镀层和挂具导电情况，可以防止本来镀液没有问题而盲目地处理镀液，只有在排除了预镀层和挂具的接触点的影响后，着手处理镀液就不会走弯路。
    镀液成分失调或光亮剂比例失调，可以根据前面叙述的方法进行纠正。
    故障是否是一价铜引起的?可以向镀液中加入O.03mL／L～O.05mL/L30％的双氧水后试镀，观察低电流密度区镶层的光亮度有否改善，如有改善，表明镀液中一价铜较多，否则就不是一价铜的影响。假使添加双氧水后故障现象消失，但过了一会儿故障又重新出现，需要再加双氧水才能消除故障。表明镀液中一价铜很容易产生，那就要检查阳极状况，假使电镀时在正常电流密度下，其表面上没有棕黑色膜存在，说明该阳极质量不好或含磷量太少，必要时应更换阳极。
    镀液中C1一过多出现的现象是使镀层粗糙并出现条纹，阳极上粘附有白色的氯化物，同时还可用O.1 N AgN03溶液粗略估计Cl一的含量，发现其含量过多时，应进行除Cl一处理。
    镀液温度过高(一般光亮硫酸盐镀铜液在28℃以上，宽温度镀液在38℃以上)，会使低电流密度区镀层不亮的区域扩大。必要时应采取降温。
    有机杂质的影响可根据前面叙述的方法试验和纠正。
    (4)镀层粗糙。预镀层太薄或粗糙；预镀镍进入硫酸盐镀铜液中未及时通电；挂具钩子上的铬层未彻底退除掉；阳极含磷量少；镀液中硫酸铜含量过高、温度过高或有“铜粉”及其他悬浮物存在时会使镀层出现粗糙。
    由于铁在硫酸盐镀铜液中的电位比铜负得多，所以预镀层太薄，铁可以通过镀层的孑L隙置换溶液中的铜，形成点状疏松的置换层，使镀层呈现粗糙的外观，预镀镍进入硫酸盐镀铜液，若不及时通电，镍也能置换铜，形成疏松、粗糙的置换层，挂具钩子上若有铬层，因铬层上再镀上去的镀层结合不牢，它会以小颗粒的形式脱落下来，落在挂具下部的零件表面上，使下面的零件镀层粗糙。这些因素造成的粗糙都与镀液无关，应首先仔细检查。
    正常的铜阳极，其含磷量在O.1％～O.3％之间，电镀时，表面会形成一层棕黑色的膜，它可以使铜阳极以二价铜的形式溶解，抑制“铜粉”和一价铜的产生。如果铜阳极中含磷量低，电镀时阳极表面难以形成棕黑色的膜，这样，“铜粉”就多，并会有一价铜溶解进入溶液，它较容易在阴极上还原

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