学堂│电镀基础第八讲──影响镀层厚度分布均匀性的因素

   2020-07-18 聪慧网sxxjymy60
核心提示:发表于: 2020年07月18日 09时37分49秒

    慧聪表面处理网讯:1 使镀层厚度分布均匀的重要性

    电沉积时总希望镀层厚度在工件上的分布越均匀越好。当工件上沉积的总金属量相同时,若厚度分布不均匀,则会带来很多坏处:

 电镀

    (1)对于阳极性镀层,镀层薄处经不起牺牲腐蚀会先使基体产生锈蚀。而一个制件部分锈蚀后则已不合格,造成了镀层过厚处金属的浪费。若为保证最薄处不生锈,只能加大平均厚度,导致电镀成本增大。

    (2)对于阴极性镀层,薄处镀层孔隙率高(见第十讲),很易产生点状锈蚀,继而锈点加大,形成连片锈蚀。与阳极性镀层相比,阴极性镀层薄处锈蚀更快。对于局部防渗氮、渗碳镀层,薄处易形成孔眼,失去保护作用。若厚度均匀则各部分孔隙率差别不大,总体防蚀性提高。例如,对电池钢壳滚镀亮镍,壳内(特别是靠底部的地方)镀层很薄,甚至在清洗烘干时即已起小锈点、泛黄,为此要“出白”处理,迅速用水溶性封闭剂封闭后干燥。

    (3)对于光亮性电镀,镀层薄处因阴极电流密度小,故光亮整平性差,影响整体外观。

    (4)合金电沉积时,不同厚度处的合金组分不相同,或外观不均(如仿金镀),又或抗蚀性不一致(如锌镍合金)。

    (5)不同厚度处镀层的物理、机械性能(如脆性、内应力等)不一样。若镀后还要作冲压成型等机加工处理,镀层过厚处往往机加工性能不良(起皮、开裂、粉状脱落等)。

    无论从防蚀性,还是外观、机加工性能等方面讲,都希望提高镀层厚度的均匀性。对于尺寸镀硬铬,若用户要求镀后不作磨削处理,则很难办到;有时为了保证最薄处达到最终尺寸要求,厚度均匀性差时,不得不大大加大平均厚度,这在生产中并不少见。为使制件上镀层各部分厚度尽量接近,必须了解影响厚度分布均匀性的因素。

    2 镀液性能因素──电镀液的分散能力

    2.1镀液的分散能力与深镀能力

    这是镀液的两项重要技术指标,一般为新工艺研究的必测指标。

    镀液的分散能力是指镀液使镀层厚度分布均匀的能力,又称均镀能力,通常用T·P表示。在其他条件相同时,分散能力越好,则镀层厚度分布越均匀。测定分散能力的方法常用“远近阴极法”,其结果应标出K值(远近阴极距离之比)及所采用的计算公式,否则是无意义的;也可用赫尔槽试片测定3或8个点的镀层厚度再作计算。具体的测定方法可参考有关手册。

    镀液的深镀能力是指镀液使复杂件深凹处沉积镀层的能力,又称覆盖能力。常用通孔或盲孔管件作试验,比较镀层深入的尺寸。其结果应标明孔内径、管长与试验时管件的悬挂方式,否则无可比性。分散能力与深镀能力属于“铁路警察各管一段”:分散能力只管厚度均匀性,不管复杂件深凹处能否沉积上镀层;而只要复杂件深凹处能沉积上镀层,则可认为深镀能力好,但不管各处镀层厚度的差异有多大。

    有关镀液分散能力影响因素的结论比较明确,但对影响深镀能力的因素却缺乏研究。只能推断金属的析出电位越正,深镀能力就越好。原因是工件深凹处阴极电流密度很小,阴极极化值也就很小,测定出的阴极负电位也负得少。至于用什么手段能使金属的析出电位趋正,人们仍缺少认识。一般而言,分散能力好则深镀能力也较好。六价铬镀铬是分散能力、深镀能力及阴极电流效率都很差,故其镀液组分虽简单,却是最难掌握的镀种。

 
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