电镀常见故障原因与排除方法
南京新宝宁表面处理技术有限公司内部资料
ABS塑料防护装饰性镀铜镍铬技术条件 1范围 本标准规定了本公司ABS塑料件电镀铜+镍+铬镀层的要求。 本标准适用于本公司ABS塑料基体上电镀铜+镍+铬镀层。 2规范性引用文件 GB4955 金属覆盖层厚度测定阳极溶解库仑方法 GB6460 金属覆盖层铜加速醋酸盐雾试验（CASS） GB6462 金属和氧化物覆盖横断面厚度显微镜测定法 GB12600 金属覆盖层塑料上铜+镍+铬电镀层 GB/T12610 塑料上电镀层热循环试验 3镀层要求 各种ABS件的镀层体系、分层厚度、耐蚀性、结合力都应符合表1的规定。 镀层要求结晶细致、均匀，主要表面不允许有目视可见的缺陷，如起泡、麻点、粗糙、局部无镀层、脱落、污迹或变色。 3.2 铜镀层 由于塑料和镀层的热膨胀系数不同，为保证镀层与基体之间有良好的结合强度，需镀上一层延展性好的镀层作底镀层，镀层主要表面厚度值，应符合表1的规定。 3.3 镍镀层 作为中间镀层或底镀层，主要表面的最小厚度应符合表1要求，双层、三层镍还应符合表2的要求。 3.4 铬镀层 3.4.1 作表面镀层主要表面的最小厚度一般为0.3μm，若外观光泽要求比较高的微孔铬和微裂纹铬层厚度可增加到0.6μm；若要求达到具有裂纹图型微裂纹的厚度要有0.8μm。3.4.2 微裂纹铬层在任一方向上，每厘米长度内的裂纹数不少于250条；微孔铬层每平方厘米内不少于10000个小孔。 3.5 结合强度
镀层试验周期为2个周期，其结合强度应符合表1的规定。试验后镀层不应出现目视可见的缺陷，如起泡、起皱、裂纹或脱落等。 3.6 耐蚀性能 镀件应进行16h耐腐蚀试验，试验后不应为铜层腐蚀、塑料基体露出、镀层起泡等缺陷。 3.7ABS材料性能 3.7.1ABS材料的拉伸屈服强度应不小于40MPa。 3.7.2ABS材料的弯曲屈服强度应不小于66Mpa。 3.7.3ABS材料的弯曲弹性模量应不小于2.4Gpa。 3.7.4ABS材料的悬臂梁冲击强度为6.2~17kJ/m.。 4检验规则及试验方法 所有试验件均应在电镀完成之后放置24h以上才能进行试验，外观目视检查。 4.1 厚度测定 4.1.1 按GB6462规定，测量各镍层和铜层的厚度。 4.1.2 按GB4955规定，测量铬、总镍层的厚度。 4.2 铬镀层微裂纹和微孔数测定 微裂纹一般不需预处理，可直接用光学显微镜测量；微孔铬要先用铜沉积法进行预处理，具体应符合GB12600的规定。 4.3 热循环试验 按GB/T12610规定进行结合强度试验，并应符合表1的规定。 4.4 腐蚀试验 按GB6460规定进行CASS耐蚀性能测试，无铜锈或有轻微铜锈为合格，有严重铜锈则不合格。 5抽样 按GB12609相关要求进行抽样。
电镀镍故障的影响与原因分析 2009-8-12 1．镀镍层表面针孔 镀镍层(包括电镀镍和化学镀镍)表面出现针孔是镀镍中最常见的故障之一，对于镀镍层来说，有针孔就不能有效的防护基体材料，环境中的水分子或其他腐蚀介质就会通过镀层针孔发生腐蚀(图4-1)。针孔大多是镀镍过程中气体(氢气)在镀件表面上停留造成的。针孔既属于麻点，但又不同于麻点，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，一般没有向上的"尾巴"，针孔有深有浅，有人把针孔分为三种类型：①基体缺陷型(非圆形凹孔)，与基体材料表面缺陷状态有关；②氢气析出型(蝌蚪式针孔)，是零件表面析氢痕迹造成的；③氢气停留型(针孔较大，像无柄的梨)，是阴极析出氢气停留造成的，一般是镀镍液中表面活性剂太少的原因。图4-1镀镍层表面出现的针孔 造成镀镍层表面针孔原因主要有：零件镀前处理不良，镀液中有油或有机杂质过多，镀液中含有固体微粒，镀液中没有加防针孔剂或防针孔剂太少，镀液中铁等杂质过多，镀液的pH 值太高或阴极电流密度过大，镀液中硼酸含量太少和镀液温度太低等。这些因素都有可能导致镀镍层表面产生针孔缺陷。 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，首先要观察故障现象。如镀前处理不良，它仅仅使镀件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，无规则的；镀液中有油或有机杂质过多引起的针孔往往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镀镍层针孔较多出现在零件的向上面；镀液中防针孔剂太少造成的针孔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，镪液温度过低造成的针孔是稀少的，在零件的各个部位都有可能出现。硼酸作为镀镍液中的缓冲剂，含量过低时pH值容易升高，导致形成金属氢氧化物或碱式盐夹杂于镀镍层内，从而使镀层产生针孔、粗糙和发雾等故障，所以镀镍液中硼酸含量，一般不应低于309／L。
电镀锌镍合金工艺规范 1主题内容与适用范围 本规范规定了钢铁零件电镀锌镍合金的工艺方法。 本规范适用于有三防要求的零件电镀锌镍合金。 2引用标准 HB5034零（组）件镀覆前质量要求 3主要工艺材料 4.1 中《金属零（部）件镀覆前质量控制要求》中相应的规定。应达到图样规定要求， 以避免电镀后再次返工返修。 零（部）件表面状态适于进行电镀时方可进入下道工序。 4.2清理：除去零件内外表面污物、金属屑标识等附着物。 4.3有机溶剂除油； 4.4喷砂或抛光处理（有需要时进行）； 4.5装挂；
4.6化学除油：进行表面处理前工件表面常沾有大量油污，需要进行化学除油。 化学除油工艺：采用汽油或401除油剂擦拭/浸泡零件，至无明显油污为止。 4.7水洗； 4.8电解除油：电解除油可完全除去工件表面油污，得到洁净金属表面。零（部）件除油后在流动水中清洗干净，观察呈全浸润状态即为除尽油污，可以转入下道工序。 电解除油工艺： 氢氧化钠：30～50g/l； 碳酸钠：20～30g/l； 4.10 光亮剂ZN-2B4-6 镍溶液ZN-2C20-25 温度：20-30℃ DK：0.5 A/dm2～4A/dm2 时间：20～60分钟 阳极：锌板 阴阳极面积比：1∶1.5～2
4.13水洗； 4.14除氢处理（有需要时进行） 锌镍合金镀层几乎没有氢脆，一般不需要进行除氢处理。但若用于有特殊要求的军品、高强钢或弹簧部件，按航空航天标准应进行除氢处理。具体见表2. 干燥60～70℃30～60分钟 4.20干燥； 4.21下挂具； 4.22检验。 镀层检验时应用目视或放大镜，在照度不低于３００lx的条件下观察（相当于零件放在４０Ｗ日光灯下距离５００㎜处的光照度）。 4.22.1锌镍合金镀层应细致、均匀、连续完整（深孔、盲孔深处除外），无针孔、麻
锌镍合金电镀 一..性能特点： 1、镀层镍含量可稳定地控制。 2、沉积速度快。 3、低电流密度光亮区范围宽，可用于形状较复杂的零部件的挂镀，也可用于滚镀。 4、镀液具有良好的整平性能，镀层呈银白色高光亮。 6、耐蚀性较电镀锌高5倍以上。 二.工艺参数： 三.配制方法 1、先往电镀槽加入1/2体积的水，加热至50–60℃，而后加入氯化铵，边加入边搅拌以加速溶解。待氯化铵全部溶解后再依次加入氯化镍、氯化锌、三乙醇胺、开缸剂（添加剂A）及辅助光亮剂（添加剂B）。 2、待所有组分全部溶解后，用过滤机过滤镀液，去除颗粒杂质。 3、补充水至规定体积。测定pH值并用氨水调整至5.35–5.40。 4、新配制的镀液在投入生产之前须经预电解去除化工原料中所含的铜、铅、锑等重金属杂质元素。预电解在0.3–0.4 A/dm2阴极电流密度下进行，预电解时间一般为几小时至几十个小时，直至镀层达到银白色为止。 四.槽液维护： 1、pH值的控制 该镀液的适宜pH值在5.35–5.65范围内。PH≤5.2，镀层呈麻点状；PH≤5.3，镀层光亮性差。随着电镀的进行，镀液的pH值缓慢的上升，用盐酸调整之。2、Zn/Ni比的控制
镀液的锌含量与镍含量之比（Zn/Ni比）不仅是决定镀层镍含量的主要参数，也对镀层外观有显著的影响，必须严格加以控制。该镀液的适宜Zn/Ni比最好控制在0.7–0.9范围内。Zn/Ni比过高（≥1.0），当槽液温度较低（≤35℃）与阴极电流密度较小（≤1.5 A/dm2）的情况下，镀层呈灰色。反之，Zn/Ni比过低（≤0.5），镀层的镍含量有可能超过15%，对提高镀层的耐蚀性不再有益，而脆性增加。镀液Zn/Ni比可通过化学分析或其它简单方法予以测定。根据测定结果及变化趋势及时调整锌阳极与镍阳极的面积比。 3、温度控制 本工艺的操作温度较宽（30–40℃），除滚镀及镀件形状过于复杂的场合外，电镀操作温度一般选择35–38℃。 4、阴极电流密度的控制 阴极电流密度的选择取决于镀件形状。总的原则是，在保证镀层质量的情况下采用较大的电流密度，加大镀层沉积速度，缩短电镀时间。挂镀一般选择2– 4 A/dm2，滚镀为1.0 A/dm2左右。 5、补缸剂（添加剂C）的添加 添加剂C的消耗量为100–120 ml/K.A.hr。添加剂C过量将导致镀件的高电流密度区出现凹凸不平及气流状条纹。反之，添加剂C不足则镀层光亮性不足。 6、该镀液的适宜氯化铵含量为220–230克/升，含量过低镀层呈灰色。定期分析并适当补充。
电镀铜工艺 A 电镀铜工艺部分 1问题：各镀铜层附着力不良原因： （１）除油前清洁处理不当，铜表面的氧化或钝化膜除干净 （２）除油槽液中的润湿剂被带出或水洗不足造成底铜钝化 （３）板子进入镀槽后电源并未立即打开 （４）电流密度过大 （５）过硫酸根残余物污染 （６）干膜显影后水洗不足 解决方法： （1）A）提高除油槽液温度以利去除基板表面油污和指纹 B必须经微蚀处理除去铜表面的氧化膜和污染物 C检查除油槽和微蚀槽液的活性 （2）A检查水洗程序即水量和水压 B增加水洗流量并在出槽时采用喷淋水洗，确保孔内清洗效果 C提高水洗水温度，喷淋水洗后也可采用多段式溢流水洗 （3）重新检查整流器自动程序 （4）重新检查电镀程序和被镀基板实测面积，适当降低电流密度 （5）如使用过硫酸盐微蚀后，还必须尽5-10%硫酸浸洗，以除去基板表面铜盐类。（6）A.提高喷淋压力 B.检查喷嘴是否被堵塞，并采用适当地喷嘴布置 C、增加水洗温度 2、问题：经第二次电镀铜的导线出现局部漏镀与阶梯式镀层原因： （1）干膜经性影后图像不洁 （2）板面已有指纹及油渍的污染 （3）镀液中有机物含量过多
（4）修版的油墨对待镀板子的线路部分造成意外污染 （5）镀液中的添加剂成分有问题 （6）除油槽中润湿剂被带走，并自小孔内逐渐流出而影响镀铜外观 （7）干膜表面渗出显影液的残渣 （8）显影液受到污染 解决方法： （1）A.重新检查显影程序，确保显影后图像清晰 B.检查底片电路图形布线密度，凡导线有长、线路又密时应特别小心显影操作程序 C.检查显影机显影段喷嘴是否被堵塞 (2)A.提高除油槽液的温度 B.持取班子要特别注意，绝不能用手触摸板面，只能用手掌顶两侧板边 （3）A.使用霍氏槽分析光亮剂 B.按照工艺规定进行活性碳过滤处理 C.严格控制添加剂的含量 （4）检查经修补后的线路部分状态，确保板面无异物 （5）通过工艺试验法和分析法确定添加剂质量优劣并进行调整 (6)增加水洗浸泡时间并在板子出槽时另采用强力喷淋水清洗 （7）A.曝光后须放置30分钟以使反应到达平衡 B.使用低温烘烤以加速溶剂的挥发 C.显影后加强水洗 (8)提高显影的再生速率；保持显影的洁净度 3、问题：板子正反两面镀层厚度不均匀原因： （1）板子两面的电镀面积不一致，尤其是一面是接地层面而另一面是线路面时(2)可能是某一边阳极的线路导电不良所致 解决方法： （1）A.以正反排版方式将板子两面待镀面积加以调整
合金电镀简介 前言 合金电镀(ALLOY Plating) 的目的是得到较好的物理性质，较优的耐腐蚀性。美观性、磁性等、他能做热处里，它能取代昂贵的金属，例如锡镍合金可代替金镀层在电子应用。镍磷，镍钴合金的磁性薄膜应用在计算机内存。镍铁合金取代昂贵纯镍镀层。钴钨合金镀层改进铬在高温下的硬度。合金镀层较难控制，须要更高的技数和经验。 1.合金电镀的原理 两种金属要同时电镀沉积必须电位很接近而且其中的金属能单独被沉积出来。若两种金属电位相差太多，可以用铬合剂(complexing agents)使电未拉近，例如黄铜电的锌和铜电位相差甚多，加上铬合剂氰化钠就使铜。锌的电位很接近，一般来说电位相差在200mV就能共同沉积(code-posit)。影响合金电镀的因素有： (1) 电流密度：电流密度增加，卑金属含量会增多。 (2) 搅拌：增加贵金属成份。 (3) 温度：温度提高，贵金属成份增加。 (4) pH值：改变镀层物理性质。 (5) 液组成：直接影响镀层成份。 2.合金电镀液中金属离子的补充 合金电镀液中金属离子的补充可用下列方法： (1) 用合金做阳极。 (2) 用化学药品补充，阳极用不反应阳极(Inert anodes)
(3) 化学药品补充一种金另一种金属用金属阳极， (4) 用不同金属阳极分别挂在同一阳极棒上 (5) 用不同金属阳极分别挂在不同的阳极棒上 (6) 交替使用不同的金属阳极 3.黄铜电镀(Brass Plating) 黄铜电镀的用途主药用在装饰性，润滑性及橡交附卓性的零件上。 黄色，70～80%铜的黄铜镀液配方: 氰化铜Copper Cyanide 32g/l 氰化锌Zinc Cyanide 10g/l 碳酸钠Sodium Carbonate l 氨Ammonia l 氰化钠Sodium Cyanide 50g/l pH 温度25-35℃ 电流密度dm2 阳极镀层同成份 镀铬中的氰化钠控制镀层合金成份及颜色，氨增加锌含量，碳酸钠做pH 的缓冲剂。 4.青铜电镀 青铜电镀除了装饰性用途外在工乘上如轴承.及热处理防止氮化(Nitriding)上都被应用.有时也被用于镍.银的代用品上.其镀液组成如
ASTM名称：B456-95 铜/镍/铬和镍/铬电沉积镀层标准规范 此标准以固定的名称B456发布，名称后面的数字表示最初采用或最后修订的年份，括号里的数字表示最近重新核准的年份，上标（ε）表示最后修订或再次核准的编辑变更。 此标准已通过国防部的应用核准，有关国防部采纳并发布的确切年份参见规范与标准中DOD索引。1．范围 对于那些重要的金属表面以及重要金属表面的防腐保护，此规范涵盖了几种形式与级别的电沉积物与对应金属或合金的具体要求，这些电沉积物与对应金属或合金包括：钢表面铜镍铬或镍铬镀层、铜和铜合金表面镍铬镀层以及锌合金表面铜镍铬镀层，与希望得到满意保护性能状态相适应的五种镀层级别为：极度恶劣、非常恶劣、恶劣、中度、轻度，这些保护性能的定义和典型例子见附录X1。 以下危险警戒仅适合于试验方法部分此规范中的附录X2，X3及X4中，此标准不声明任何应用中可能涉及到的有关安全方面的问题，使用前，建立适宜的安全和健康规范并确定规则限度的适用性乃标准使用者的责任。 注释1——ISO标准1456和1457不是必需的，但可作为附加信息的参考。 1．参考文献 ASTM标准： B117 操作盐雾试验装置实验 B183 电镀用低碳钢配制实验 B242 电镀用高碳钢配制实验 B252 电镀和电镀层转换锌合金冲模铸造的配制指导 B253 电镀用铝合金的配制指导 B281 用于电镀和电镀层转换时铜和铜基合金的配制实验 B287 醋酸盐雾试验方法 B320 铸铁电镀的配制试验 B368 铜催化醋酸盐雾试验方法 B380 Corrodkote 工艺装饰电沉淀镀层腐蚀试验方法 B487 交叉部分显微镜检测的金属和氧化物镀层厚度的测量方法 B499 通过磁性方法测得的磁性基底金属表面非磁性镀层的厚度测量之试验方法 B504 电量分析法所获金属镀层厚度测量之试验方法 B530 磁性方法所获得的镀层厚度测量之试验方法：磁性与非磁性基底表面电沉积镍镀层 B537 暴露于大气环境中的电镀板的等级实验 B554 非金属基底表面金属镀层厚度测量指导 B568 X射线分光光度计所测镀层厚度试验方法 B571 金属镀层附着力试验方法 B602 金属和无机镀层物的特征取样试验方法 B659 金属和无机镀层厚度测量指导 B697 电沉积金属和无机镀层检测取样计划的选择指导 B762 金属和无机镀层的多种取样方法 B764 同时段多层镍沉积物中单层厚度与电气化学电位测定的试验方法 D1193 试剂水的规格 D3951商业包装惯例 E50 装置、试剂和金属的化学分析安全措施的实验
----太仓锦飞电镀 太仓锦飞电镀---- 锌镍合金电镀三价锌镍电镀加工 电镀的概念 电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层 均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度 不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、 润滑性、耐热性、和表面美观。 电镀作用 利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆 层的技术。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加 工失误的工件。镀层大多是单一金属或合金，如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等； 也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上 的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。 电镀原理 在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属 制成阳极，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度[1]。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度， 需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层 的质量，需要适时进行控制。
镀锌镍合金与镀锌比较 一:锌镍合金镀层特点 在锌基合金中，锌镍合金镀层是一种新型的优良防护性镀层，适用于在恶劣的工业大气和严酷的海洋环境中使用。镍含量7~9%的锌镍合金耐蚀性是锌镀层的3倍以上;含镍量13%左右的锌镍合金镀层耐蚀性是锌镀层的5倍以上，它具有最好的耐蚀性。 由于锌镍合金具有高耐蚀性、低氢脆性、可焊性和可机械加工性等优良特性，早已引起人们的高度重视，其应用范围也越来越广泛。锌镍合金镀层的熔点高，适用于汽车发动机零部件电镀；氢脆小，适用于高强度钢上电镀；可作为代镉镀层，多用于军品。 锌镍合金镀液主要分为两种类型：一种是弱酸性体系，该类型镀液成分简单、阴极电流效率高（一般在95%以上）镀液稳定，容易操作。另一种是碱性锌酸盐镀液，其主要优点是：镀液分散能力好，在宽电流密度范围内镀层合金成分比例较均匀，镀层厚度也均匀，对设备和工件腐蚀小，工艺操作容易，工艺稳定，成本较低等。 二：与镀锌层比较 1.耐蚀性。镀锌和锌镍合金作为功能性镀层，锌镍合金在耐蚀性上远优于镀锌，这也是研究者花大量时间精力开发锌镍合金的主要原因。锌镍合金镀层经过彩色钝化处理后在中性盐雾下很容易通过1000小时无白锈，而镀锌层经彩色钝化后能通过120小时的都不多。锌镍合
金镀层经过白色钝化处理后在中性盐雾下很能通过400小时无白锈，而镀锌层经蓝白钝化后能通过96小时的都不多。 2.外观。一般情况下锌镍合金彩色钝化层不如镀锌层鲜艳，特别时合金镀层中镍含量偏高时更是如此；锌镍合金白色钝化颜色不如镀锌层白钝白净。需要说明的时，人们对事物的认识往往是先入为主的，对产品的颜色也是如此。随着市场上锌镍合金产品的增多，人们已经能够接受锌镍合金钝化层与镀锌钝化层颜色上的差别。 3.生产成本。由于锌镍合金镀层中含有13%左右的金属镍，镍的价格远高于锌（镍：191000元/吨，锌18000元/吨），因而电镀锌镍合金要比电镀锌生产成本高得多。 4.工艺维护。碱性锌酸盐镀锌现在已被市场广泛接受，而锌镍合金工艺作为“新”的电镀工艺目前尚未广泛普及，知者有限。其实，锌镍合金在市场应用已有二十余年的时间，且发展迅猛。现在该工艺已经相当成熟，稳定性甚至超过镀锌。
电镀硬铬理论知识 一、铬镀层的特性 1、铬镀层的物理性能及化学性能 铬镀层的颜色为略带浅蓝色的银白色。铬镀层有良好的特性，例如，硬度高、耐热、耐酸、耐碱、耐硫化物、耐有机酸、顺磁、不变色；铬镀层的摩擦系数低，特别是干摩擦系数在所有金属中是最低的，因此，铬镀层具有很好的耐磨性；铬镀层与橡胶、胶木、塑料等非金属材料黏附力差。因此，这类材料的模具采用电镀铬后容易脱模，且模具表面粗糙值越小，压制产品的亮度越高、越美观，模具使用寿命也可提高。 2、铬镀层的硬度和应力 在正常镀铬工艺条件下，铬镀层硬度为HRC55～HRC65和HV750～HV1200。电镀铬比由高温冶金法得到的金属铬硬度高得多，最硬的铬镀层可达到刚玉的硬度，比其他的现有电镀层硬度都高。例如，它是铁、钴和镍硬度的2倍左右。它的硬度比经过渗碳、渗氮、碳氮共渗、硬化处理的钢以及经过热处理的合金结构钢的硬度都高。电镀时的氢、外来离子的性质、内应力增加是铬镀层具有高硬度的主要因素。 材料抵抗硬物压入表面的能力叫做硬度。在测定镀层硬度时，常使用维氏硬度计，可根据镀层厚度只要5～200gf的小压荷使压痕深度达到镀层厚度的1/7～1/10，在镀层断面上测定硬度时，可以针对镀层厚度选择适当的压荷，测度方法相同，测出的硬度误差较小。加厚铬镀层如果大于100μm时可采用洛氏硬度计，在非工作面上进行测定铬镀层硬度。这种方法测定时可以直接看出铬镀层的硬度，使用较方便。 在电镀过程中，由于种种原因引起镀层晶体结构的变化，常会使镀层有伸长或缩短的趋势，但因镀层已被固定在基体上，促使镀层处于受力状态，这种作用于镀层单位面积的力称为内应力。在镀铬过程中应力的产生，主要是电析应力。铬镀层结合力很好，而在初期电析应力非常大，可以观察到2940Mpa以上的张应力，同时随着镀层的增厚并不会转变成压应力，但这些都不影响铬镀层的结合力。所以铬镀层结合力差，主要是由于基体表面清洁工作没有做好，而电析应力不是导致结合力差的原因。 3、铬镀层的耐磨性 铬镀层由于有其特殊的结构而形成很高的硬度，由于硬度高，使耐磨性也提高。但铬镀层的耐磨性好坏，不仅仅是硬度，还有金属的延展性和弹性等也是耐磨性的决定因素。通过试验认为铬镀层的维氏硬度为HV750～HV800时具有较大的耐磨性。 镀铬层厚度与耐磨性有一定关系，同时对使用寿命也有直接的影响。使用寿命与厚度虽然不完全成比例关系，但是厚度减小，使用寿命就会大大缩短。如果考虑表面耐磨性，则要示铬镀层厚度大于7.5μm。受冲击的零件，铬镀层厚度不应小于15μm。对于铝合金的热冲模，镀铬后能降低黏附性，以上压模铬镀层厚度通常为10～20μm。橡胶模具和塑料模具铬镀层厚度只要求3～5μm即可，橡胶模具和塑料模具经镀铬后，使用寿命将延长5～10倍。铬镀层具有较低的摩擦系数，尢其铬的干性摩擦系数与所有电镀金属层相比是最低的。铬镀层与钢铁材料的摩擦系数为0.15。 二、镀铬溶液的组成 1、铬酐（CrO3)（分子量：76） 铬酐的水溶液是铬酸，它是电解液的主要成分。因镀铬工艺采用不溶性阳极，所以它是铬层的唯一来源。镀硬铬所用的电解液含铬酐量一般在200g/L～300g/L之间，在标准镀铬电解液中含铬酐为250g/L，其中大约含铬125g/L。 2、硫酸（H2SO4）（分子量：66） 当有SO42－存在时，它与溶液内的三价铬生成复杂的含有硫酸和三价铬的阳离子团[Cr4O(SO4)4·(H2O)4]2＋，这种阳离子团跑向阴极，促使碱性铬酸铬[Cr(OH)3·Cr(OH)CrO4]的薄膜溶解，使CrO42－离子能在阴极上放电析出金属铬。 当镀铬溶液的酸度为pH值为3时，能有碱式铬酸铬[Cr(OH)3·Cr(OH)CrO4]的薄膜存在，
文章编号:1001-3849(2000)03-0014-04 电镀锌-镍合金工艺探讨 关 兵 (第一汽车集团公司热处理厂,吉林长春 130011) 摘要:为实现轿车国产化,对轿车部分耐蚀零件提出了电镀锌-镍合金的要求。使用弱酸性锌-镍合金镀液后,能获得外观光亮、结合力良好、耐蚀性高的含镍量在13%左右的锌-镍合金镀层,并对锌-镍合金镀液性能和镀层性能进行了测试,满足了第一汽车集团公司-大众公司锌-镍合金技术标准的要求。 关 键 词:电镀;锌-镍合金;工艺 中图分类号:T Q153.2 文献标识码:A Electroplating Zin-Nickel Alloy Technology GU A N Bing (Heat T reatment Factory,T he First Car M anufactury Grop Co.,Chang chun130011,China) Abstract:In order to r ealize car manufacturing relying on domestic products,the need o f electroplating of zinc-nickel on certain corr osion resistant parts is proposed.T hrough the use o f weak acid electroplating bath of zinc-nickel alloy technology,a zinc-nickel alloy coating layer containing about13wt%nickel w ith bright appearance,sound bonding and high corrosion resistance can be obtained.T he property of the solution and quality of the alloy coating are tested.T he results show that they can meet the zinc-nickel alloy technology standard of the FAW Inc. Keywords:electro plating;zinc-nickel alloy;technology 1 前 言 随着现代工业和科学技术的迅速发展,对材料表面的性能也提出了越来越高的要求,表面处理技术随之有了迅猛的发展。根据锌-镍合金本身的性能和国外的应用发展,可以肯定,锌-镍合金电镀是具有广泛发展前景的金属覆层工艺,在日本、美国、欧洲已得到了广泛的应用。但在国内其发展是极为缓慢的,直到20世纪90年代,国内对锌-镍合金电镀工艺才进行了广泛的研究,虽然获得了实际应用,但总的应用规模还很小,且锌-镍合金工艺镀层的镍含量一般都控制在6%～10%左右。 收稿日期:1999-10-18 作者简介:关兵(1967-),男,吉林省吉林市人,第一汽车集团热处理厂工程师,学士.
电镀含铬、氰、镍废水处理工程 设 计 方 案
二零零六年六月 电镀含铬、氰、镍废水处理工程 方案设计人员编制 设计负责人：周 工艺：王 土建: 电气：唐 审核：周 审定：周 批准：吴 编制单位： 编制日期：2006年6月5日
目录 1、工程概况 (4) 2、设计依据、规、围及原则 (4) 3、设计水量和水质 (8) 4、污水处理工艺流程 (9) 5、工艺设备说明 (11) 6、主要构筑物及设备一览表 (28) 7、平面布置、高程布置及电气说明 (32) 8、管材及防腐、防渗措施 (33) 9、系统总投资估算 (34) 10、服务承诺 (37) 11、附图：工艺流程图
1、工程概况 废水的主要来源为电镀生产过程中排出的一系列废水，废水的主要类别是：含铬废水、含氰废水、含镍废水和酸碱废水。污水中重金属离子为国家规定一类污染物，对人体很多组织系统都有致癌作用，污水中的高CODcr能使周围水体产生腐化从而影响人们存在环境，这些废水直接外排，将严重破坏周围的生态环境。根据建设单位的要求，必须对该废水进行综合处理，达到一级排放标准后排入市政管网和附近河流。 废水中的重金属离子毒性较大，对人体的皮肤、粘膜、上呼吸道具有刺激和腐蚀作用。医学研究证实，其化合物是一种致癌物质。 我公司受建设单位的委托，根据贵方提供的废水水量水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该初步设计方案，供建设单位和有关部门决策参考。 2、设计依据、规、围及原则 2.1设计依据及规 项目单位和环评单位提供的污水水质、水质等基础设计资料； 1、《室外排水设计规》（GBJ14-87，1997年版） 2、《给水排放制图标准》（GBJ106-87） 3、《民用建筑生活污水处理工程设计规定》（DBJ08-71-98） 4、《总图制图标准》（GBJ103-87） 5、《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89） 6、《防洪标准》（GB50201-94）
第六章电镀黄铜工艺 第一节概述 在第二章中已经介绍了黄铜镀层对钢帘线与橡胶粘合的至关重要的作用，本章将阐述获得黄铜镀层的方法，即电镀黄铜工艺。 铜含量高于锌的铜锌合金通常称为黄铜，1841年就已发明了镀黄铜。最早的镀黄铜槽液是把硫酸铜和硫酸锌转换成碳酸盐，然后再在氰化钾溶液中溶解，使用低电流密度进行电镀。这种方法一直沿用到1915年，随着科技的进步发展成为现代的氰化电镀工艺。1974年第三版《现代电镀》中提到，专家们“研究了在1960年之前研究过的所有不同类型镀黄铜槽液之后下结论说，迄今为止，还没有一种槽液能满意地代替氰化黄铜槽液”。因为氰化物剧毒，人们总想摆脱它，一直在研究非氰电镀黄铜工艺。60年代，一些欧洲国家(如前苏联、意大利等)对“两步法”(先镀铜，后镀锌，再热扩散而形成铜锌合金的方法，又称热扩散法)非氰电镀黄铜工艺进行了工业性试验，并于70年代投入了规模生产。值得一提的是，我国从60年代末开始，曾探索过“一步法”(直接镀铜锌合金的方法)非氰电镀黄铜工艺，选用焦磷酸盐一草酸镀液体系，从实验室试验到中间试验反复进行了几年时间，先后生产了Φ0.8mm镀黄铜钢丝10余吨，捻制成7×3×0.147和3+9+9×3×O.147两种结构钢帘线用于子午线轮胎，进行了里程试验，并与氰化电镀产品对照，所得数据表明其质量与氰化法不相上下。后来投入大生产时，仅连续运行几天时间便发现阳极钝化严重，经试验分析初步认定是镀液中派生物磷酸氢二钠过多所致，最后高达lOOg／l以上，而且很难除去。工程技术人员做了大量工作，企图复苏焦磷酸盐一草酸电镀液，限于当时的条件，工作未能继续下去，最后不得不终止它的应用。这种独创性的电镀黄铜工艺虽未取得最后成功，但对后人有借鉴作用。 目前，钢丝电镀黄铜工艺处于氰化法和热扩散法并存在的局面。据国外考察，意大利几乎所有的钢帘线生产厂都采用热扩散法电镀工艺;而法国米其林公司年产18.5万吨钢帘线，则全部采用氰化法电镀工艺，只有在泰国所建的一个分厂采用热扩散法。世界上许多国家包括我国，在采用热扩散法的同时，仍保留了氰化法电镀工艺。我国自80年代以来，引进两步法热扩散电镀黄铜作业线至少有6条(包括单丝电镀作业线，即单根钢丝在镀槽中来回走镀多圈以达到所需的镀层厚度，线速可达200--300m／min)，几乎无一例外地费了很长的时间进行调试方达基本正常。关于氰化法和热扩散法两者的利弊，将在对两种工艺作系统阐述后再进行比较。 钢丝电镀不同于零件电镀，钢丝是在镀槽中不断前进的，俗称“走镀”。图6--1所示，钢
常见电镀故障的分析和纠正方法_ 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。 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。 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。 2.镀层结合力不好 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。
电镀铜工艺规范 1主题内容及适用范围 本规范规定了在金属零（部）件上电镀装饰和防护性铜层的通用工艺方法。 本规范适用于装饰、防护和工程用途的铜电镀层。 进行处理前前零（部）件表面状态应符合《金属零（部）件镀覆前质量控制要求》中相应规定。 本规范不适用于电铸用的铜镀层。 2引用标准 HB 5034 零（组）件镀覆前质量要求 HB 5037 铜镀层质量检验 HB 5064 铜及铜合金钝化膜层质量检验 HB 5065 铜及铜合金氧化膜层质量检验 HB 5226 金属材料和零件用水基清洗剂技术条件 HB 5335 电镀和化学覆盖工艺质量控制标准 HB 5472 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规 HB/Z 5081 铜及铜合金化学钝化工艺 HB/Z 5082 铜及铜合金氧化工艺 3主要工艺材料 电镀铜所需主要工艺材料要求见表1。 表1 主要工艺用材料
4 工艺过程 1.1预镀镍； 1.2清洗； 1.3镀铜； 1.4清洗； 1.5出光； 1.6清洗； 1.7钝化或氧化； 1.8清洗； 1.9下挂具； 1.10清除保护物； 1.11除氢； 1.12检验； 1.13油封。 2主要工序说明2.1预镀镍
按电镀暗镍工艺执行（电镀暗镍工艺条件见表2） 表2 电镀暗镍工艺条件 2.2电镀铜 电镀铜工艺条件见表3 表3 电镀铜工艺条件 2.3出光 出光工作条件见表4
表4 出光工作条件 2.4钝化 钝化工作条件见表5 表5 钝化工作条件 2.5氧化 为获得防护装饰性黑色氧化膜层，铜镀层可按HB/Z 5082进行化学或电化学氧化。检验 5.6.1铜镀层质量检验按HB 5037进行。 5.6.2 铜镀层钝化膜质量检验按HB 5064进行。 5.6.3铜镀层氧化膜质量检验按HB 5065进行。 6 质量控制 槽液配制用水和清洗用水应符合HB 5472进行； 电镀车间环境、设备、仪表及工艺过程等的质量控制按HB 5335及GJB 480A进行。
电镀件常见不良原因分析 A.麻点、杂质、颗粒 原因：1.镀槽内杂质太多 2.过水缸太脏 对策：1.加强电解以及过滤，定期清缸 2.勤换过水缸的清水 B.漏镀 原因：1.部品表面有缝隙藏铬酸 2.钯水浓度偏低，沉钯不到位 3.解胶不足或过度 4.沉镍料不足 对策：1.加强中和，消除铬酸 2.提高钯浓度，加强摇摆 3.根据漏镀位置，提高或降低解胶浓度 4.沉镍加料 C.针孔 原因：1.润湿剂不足 2.有机杂质过多 3.硼酸含量和温度太低 对策：1.补加润湿剂 2.用双氧水活性炭处理 3.分析硼酸浓度，将镀液加温D.变形 原因：1.素材本身变形 2.上挂挂具弹力大小及适用性 3.粗化缸或烤箱的温度过高 4.包装方式不合理 对策：1.优化成型参数，改善变形 2.选择合适的挂具 3.将温度调整到合理的范围 4.改用合理的包装方式 E.烧焦 原因：1.主盐浓度太底 2.镀液温度太低 3.硼酸含量不足，PH高 4.润湿剂过量 对策：1.分析成分后补充 2.提高温度至50-60摄氏度 3.补充硼酸，调整PH值 4.采用活性炭吸附 F.镀层起皮 a.部品和镀层间 原因：1.三价铬含量过高 2.粗化时间过短 对策：1.调整三价铬含量 2.延长粗化时间 b.铜层和其他镀层间 原因：1.活化不到位 2.导电柱导电不良 对策：1.增加活化酸含量 2.随时检查导电柱的相关情况 G.镀层脆性大 原因：1.光亮剂过量 2.有机杂质污染 3.金属杂质过高 4.六价铬污染 对策：1.调整PH值3.0-3.5电解消耗 2.用活性炭双氧水处理 3.加入TPP除杂剂 4.用保险粉处理 H.颜色偏亮或偏哑 原因：1.光亮剂量的多少 2.酸铜缸和镍缸的电流大小的时间长短 对策：1.添加或稀释缸液中的光亮剂成分 2.将酸铜缸和镍缸的时间和电流大小调整至合理的工艺范围 I.毛刺 原因：1.素材本身有毛刺 2.水口设计不合理 3.镀液中有悬浮微粒 4.铁离子在高PH下形成氢氧化物沉淀，附在镀层中
汽车工业对锌镍镀层的需求在过去的几年中出现全球性的增长，提高腐蚀保护变得更加重要，特别是在高温部位如发动机舱内。由于形成了γ-相锌镍合金，锌镍镀层(12-16% Ni)同纯锌镀层相比，对红锈具有更出色的腐蚀保护性能。为了开发在整个电流密度范围内都能获得最佳电镀性能的镀层，应用了X射线衍射和FIB（聚焦离子束）技术进行研究，由中性盐雾测试确定的腐蚀速率很明显的超过了汽车工业的要求。 同纯锌工艺相比，锌镍镀层能在很长的一段时间内仅出现灰雾，更少地产生大面积的白锈，这便简化了使用过程中的维护工作。另外，使用寿命的提高也和抗磨损性能有关，特别在车底应用中。因为锌镍镀层硬度高，所以便成了优选对象。此外，锌镍镀层在同铝制部件一起装配时，还能够提供最低的接触腐蚀，因为它们之间较小的电位差能减缓铝的电化腐蚀，虽然锌镍合金比锌的惰性更强，但是锌镍镀层还是能够提供牺牲性保护。4 锌镍合金镀层的主要特点 （1）优良的耐蚀性 镀锌层与锌镍合金镀层中性盐雾试验对照表 镀层（厚度5um）锌层锌层锌镍层（13%镍）锌镍层（13%镍) 不钝化彩钝不钝化彩钝 出白锈时间（h） 3 96 8 >720 出红锈时间（h）280 1300 960 >2300 经彩色或黑色钝化后，含Ni <10%的合金镀层，耐蚀性比镀锌层提高3—5倍，比镀镉层高3倍，含Ni 10—15%的合金镀层耐蚀性比镀锌层提高6—10倍。 锌镍合金之所以有优良的耐蚀性是因为合金镀层的稳定电位介于Zn和基体（钢铁）之间，较少的电位差导致镀层较慢的腐蚀。锌镍合金的腐蚀产物主要是ZnCl2·4Zn（OH）2，该产物均匀致密地覆盖在表面，不易导电，有很好的保护作用，而锌镀层的腐蚀产物主要是ZnO，结构疏松，起不到保护作用。此外，含Ni13%的锌镍合金属于γ相（金属间化合物），具有最高的热力学稳定性，因而耐蚀性较好，而锌镀层是η相结构（紧密六方晶系），热力学稳定性较差。 （2）几乎没有氢脆性
本文介绍含镍电镀废水处理方案，通过化学沉淀法，可以把镍处理至表三标准，镍浓度处理至0.1mg/L以下。 l 工具/原料 l 含镍电镀废水 l 化学镀镍废水 l 锌镍合金处理剂 l 重金属捕集剂 l 聚合氯化铝PAC、聚丙乙烯酰胺PAM、氢氧化钠 l 方法/步骤 1.含镍电镀废水介绍含镍电镀废水是指电镀镍时所产生的清洗水，一般分为电镀镍废水和化学镀镍废水，电镀镍废水是指通过电镀把金属镍镀在金属基底上，例如以铜为基底；化学镀镍废水是指通过化学氧化还原的方法把镍镀在基底上，基底多为塑料等非导体。电镀镍废水的成分比较简单，一般多为镍离子以及硫酸根等，化学镀镍废水成分复杂，除了镍离子外，废水中还含有大量的络合剂，比如柠檬酸、酒石酸、次磷酸钠等。 2.含镍电镀废水处理标准在电镀废水处理标准中，国家表一标准要求镍排放标准不高于1mg/L，国家表二标准要求不高于0.5mg/L，国家
表三标准要求不高于0.1mg/L，《电镀废水治理工程规范》中要求含镍废水需要单独收集，并且镍需要处理至标准才能排放至综合池。 3.针对电镀含镍废水以及化学镀镍废水，可采用化学沉淀法进行处理，化学沉淀法不需要复杂的设备。其中，电镀含镍废水可以直接采用加碱至11，PAC混凝，PAM絮凝沉淀出水，镍即可达标，如果含镍废水中混有前处理废水，那么需要在加碱之后的出水加入少量重金属捕集剂重金属捕集剂进行螯合反应，重金属捕集剂重金属捕集剂可以把镍离子从低浓度处理至达标。 对于化学镀镍废水，由于废水中存在大量的络合剂，络合剂与镍离子形成络合小分子溶解于废水中，因此直接加碱不能沉淀，通过加入锌镍合金处理剂进行反应，可以破坏络合健的结构，通过螯合反应与镍离子结合，再通过混凝絮凝沉淀，把镍离子去除。 4.根据含镍电镀废水处理方案，设计相应的含镍废水处理工艺。对于电镀镍废水，采用两步法处理比较划算，即先用氢氧化钠进行沉淀一次以后，再加入重金属捕集剂重金属捕集剂螯合沉淀。 5.对于化学镀镍废水，可以通过一步法直接加锌镍合金处理剂进行螯合沉淀，把镍离子去除。 l 注意事项 l 电镀镍废水与化学镀镍废水，镍的种类不一样，处理方法也不同l 注意在破坏络合剂时，有时也可以采用氧化破络的办法