1、(1) 镀层发花或发雾。1 镀前处理不良,零件表面有油;清洗水或镀液中有油;2 阳极面积太小或太短;3 镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多;4 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
2、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。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
3、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 O05g/L 十二烷基硫酸钠看看现象,假使加入后镀
4、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 1ONa2C03 溶液提高 pH=55 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
5、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
6、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 O1NAg
7、N03 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
8、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 0.03mLLO.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
9、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 Cl 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 O1 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
10、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,铁可以通过镀层的孔隙置换溶液中的铜,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
11、常的铜阳极,其含磷量在 O.1O.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而形成粗糙的镀层。所以含磷量少的阳极不宜在该镀液中使用。其含磷量的多少,可以从电镀时它表面上的色泽进行判断,有均匀棕黑色膜的阳极,其含磷量已经足够,相反,如没有均匀的棕黑色膜存在,则它的含磷量往往是太少了。镀液温度过高或硫酸铜含量过高,都会使阴极极化降低,而且温度过高,不利于添加剂在阴极表面的吸附,使添加剂的作用减弱,从而隹镀层结晶粗糙。
12、“铜粉”或固体悬浮物会使镀层粗糙是众所周知的。当出现镀层粗糙时,要仔细观察现象:溶液中悬浮的固体微粒或“铜粉“造成的粗糙,出现在零件的向上面,因为这些粒子密度较大,在溶液中有下沉的趋势,容易沉积在向上面上。当出现这样的粗糙时,应检查阳极袋(或阳极框) 是否破裂,如有破裂,应立即修补或更换。同时应过滤镀液,除去溶液中的固体微粒。挂具钩子上有铬层时,虽然也会使零件的向上面出现粗糙,但现象略有不同,它除了使零件向上面产生粗糙外,挂具上的镀层也是粗糙疏松的,用手一摸,挂具上的镀层即以粉末状的细粒脱落下来。发现这种现象,就应加强镀前挂具的退铬。镀液温度过高或一价铜的影响特征是除了使镀层粗糙外,还使零件的
13、低电流密度区镀层不亮。镀液温度大家都会检查。镀液中的一价铜,可以通过向镀液中加入 0.05 mL/L30的双氧水处理后进行判断。预镀层太薄造成的粗糙是点状的,由于它与基体结合不牢,所以可用小刀将点状的粗糙刮破后观察现象,还可以从延长预镀时间,看看粗糙现象是否消失来判别。 预镀镍在镀铜液中未及时通电造成的粗糙是结合不牢的,一擦即能把镀层擦去,较容易区别。出现这种现象时,应刷洗所有的接触点,降低接触电阻,使各导电部位接触良好。(5)镀层上有麻点。阳极质量不好;预镀层上有麻点;镀液中 M 太多或硫酸含量太低等会使镀层出现麻点。磷铜阳极的质量好坏直接影响镀铜层质量。有些厂浇铸的磷铜阳极,不但含磷量忽高
14、忽低,而且磷在铜中不能均匀的分布,使局部表面上含磷量偏低,这就有可能使镀层出现麻点或粗糙。镀铜层上的麻点,有时在镀前处理过的毛坯上或预镀层上就有了,但当时还看不出,经过镀光亮铜后,由于镀层比较光亮,麻点就比较明显了。例如在化学碱液除油或电解除油时。由于除油液使用时间较长,液面上悬浮了一层小油滴。零件从除油液中取出,这种小油滴有可能吸附在零件表面上,因为当时零件的温度较高,油滴在空气中容易干燥,导致镀铜层出现麻点。还有某些研磨过的零件,表面粘有磨光膏,假使这类磨光膏在除油时未彻底除去,那么将会带入预镀镍的溶液中,长期操作,使预镀镍溶液中胶类杂质逐渐积累,致使预镀镍层产生麻点。当镀层上出现麻点时,
15、除了要检查阳极外,首先应确定故障的起源。假使故障起源于镀前,一方面应更换或净化除油液,另一方面要检验预镀镍溶液中是否有胶类杂质,方法是取 1OOmL 左右的预镀镍溶液,加热至 6575,然后加人 5丹宁酸溶液 1mL,搅拌片刻,待静置后,若有絮状物产生,表明有胶类杂质。否则就不是预镀镍中胶类杂质的影响。倘若故障起源于镀铜液中:按分析调整硫酸的含量;通过小试验调整光亮剂的比例。一般来说,如 M 过多,可加入O.05mL/LO.1mL/L30双氧水,搅拌片刻,再补充适量的聚二硫二丙烷磺酸钠即可调整。另外,有时溶液镀件之间的界面张力太大也会使镀层产生麻点,这时可以向镀液中补充十二烷基硫酸钠,使其界面
16、张力降低,从而消除麻点。(6)镀层上有条纹。预镀镍溶液中有胶类杂质,使预镀层产生条纹,从而使镀铜层反映出条纹的现象;镀铜液中 Cl 一过多,N 或四氢噻唑硫酮过多等会使镀铜层出现条纹。有时向镀液中补充 N 或四氢噻唑硫酮后出现光亮的树枝状条纹,那是由于 N 或四氢噻唑硫酮加过量而造成的。这时可以向镀液中加入适量的双氧水(一般加入 30的双氧水O05mL/L O1mL/L),搅拌片刻,再加入适量的聚二硫二丙烷磺酸钠进行调整,或者电解一段时间就可消除。 镀液中 Cl 一过多,有时会产生树枝状的条纹,同时使镀层结晶粗糙和失去光泽。Cl 一含量的多少可以用 O.1NAgN03 粗略地估计,也可以用小试
17、验进行验证。发现 Cl 一含量过多,必须进行除 Cl 一处理。有时镀液中硫酸铜含量过低,也会出现一些不太明显的条纹。由于硫酸铜含量过低时,溶液的颜色较浅,所以可从观察颜色进行判别,同时可用化学分析测定其含量然后按分析进行调整。假使经过检查,故障都不是上述因素引起的,那就可能是预镀液或镀前处理有问题,可以取一些铜零件或铜片,经手工擦刷除油和活化后,跳越掉预镀槽,直接进入光亮硫酸盐镀铜液中电镀。如果跳越掉预镀槽后,镀层上没有条纹了,说明光亮镀铜液没有问题,应该从预镀液或镀前处理中寻找原因。杂质的影响和去除(1)氯离子的影响和去除。在光亮硫酸盐镀铜液中,虽然 N(或四氢噻唑硫酮)和聚二硫二丙烷磺酸钠
18、都能使镀层细化,配比得当能提高镀层的光亮度和整平性,但它们都使镀层的应力增大,然而在镀液中含有适量的(20mg/L80mg/L)Cl 一,可以使镀层的张应力降低,提高镀层的韧性,所以可以说 Cl 一是该镀液中的应力消减剂,同时适量的 Cl 一还能提高镀层的光亮度和整平性,使零件的低电流密度区镀层更亮。但它的含量超过120mg/L 时,就使镀层粗化,更高的含量使镀层粗糙,产生树枝状条纹和失去光泽。去除氯离子的方法是:银盐沉淀处理。Cl 一 +Ag+AgCl选用哪一种银盐进行处理呢?有资料介绍用硫酸银,因为硫酸银与 Cl 一反应后,不会产生其它有害的阴离子:2Cl 一+Ag2S042AgCl+SO
19、42-但硫酸银不易买到,所以一般用 AgN03 与 Na2C03 作用,制成 Ag2C03,然后用Ag2C03 处理 Cl 一:2AgN03+Na2C03Ag2C03+2NaN03340 106(过量) 276340 份 AgN03 与过量的 Na2 C03 作用,可生成 276 份 Ag2C03 沉淀,这种沉淀用热的蒸馏水洗涤 4 次5 次,以洗去 N03-,然后在搅拌下加入故障液中,使与 Cl 一反应:2HCl+Ag2C032AgCl +C02+H2O73 276根据理论计算,4 66 份 AgN03 可去除 1 份 Cl 一。虽然实际操作过程中,由于部分银盐在洗涤时损失掉,用量应该要略高
20、一些。不过,光亮硫酸盐镀铜液中的 Cl 一,不必全部除去,需要有 20mg/L80mg/L 留在溶液中,所以可按理论计算进行处理。具体步骤如下:a将镀液加热至 60左右;b在搅拌下加入计算量的 Ag2C03,加完后继续搅拌 30min 左右;c加入 3g/L5g/L 活性炭,搅拌 30min 左右;d静置后过滤;e加入配方量的所有光亮剂,搅匀后即可电镀。锌粉处理:据文献报道,用锌粉处理光亮硫酸盐镀铜液,可以降低镀液中 Cl 一的含量。现经工厂实际应用,锌粉确有降低 Cl 一的效果,具体处理步骤如下:a在搅拌下,加入 lg/L3g/L 锌粉( 要用试剂级锌粉,使用时先调成糊状 )继续搅拌30mi
21、n 左右;b加入 2g/L3g/L 活性炭,搅拌 3 h 左右;c静置片刻,过滤;d加入配方量的所有光亮剂,搅匀后即可电镀。用不溶性阳极电解处理:将阳极改为不溶性钛或石墨。在适当加热(4050)的情况下,进行电解处理,使 Cl 一在阳极上氧化:2 Cl 一一 2eCl处理时,加温可降低 Cl2 在溶液中的溶解度,避免 Cl2 溶解在镀液中(Cl2+H2OHCl+HClO) 再影响镀液性能;同时需搅拌镀液,使 Cl 一到达阳极表面,在阳板上发生反应而被除去,还需适当提高阳极电流密度,加快 Cl 一的氧化。(2)有机杂质的影响和去除。有机杂质会使镀层发花或发雾,降低镀层的光亮度和整平性。去除有机杂
22、质通常用双氧水一活性炭处理。具体处理步骤如下:在搅拌下加人 1mL/L2mL/L30的双氧水,加热至 5060 继续搅拌60min 左右,除去过量的双氧水;在搅拌下加入 3g/L5g/L 活性炭,继续搅拌 30min;静置后过滤;加入配方量的所有光亮剂,搅匀后即可电镀。(3)油类杂质的影响和去除。油类杂质会使镀层发花或发雾,产生针孔,严重时影响镀层的结合力。去除油类杂质一般先用乳化剂将油乳化,然后用活性炭将乳化了的油和过量的乳化剂吸附除去。具体处理步骤如下:将镀液加热至 5060,在搅拌下加人溶解好的十二烷基硫酸钠 O3 g/LO 5 g/L(用量视油污的多少而定),搅拌 60min 左右;在
23、搅拌下加入 3g/L5g/L 活性炭,继续搅拌 30min 左右,接下去同处理有机杂物的和的方法进行操作。(4)铁杂质的影响和去除。铁杂质会降低阴极电流效率,较多的铁会影响镀层结构,形成不均匀的光亮镀层。去除铁杂质至今没有好方法,但当镀液中铜含量偏低(硫酸铜在1OOg/L 以下)时,可用下法处理:向镀液中加入 1mL/L2mL/L30双氧水,使 Fe2+氧化为 Fe3+:将镀液加热至 5060 ,在搅拌下,用 Cu(OH)2Cu(OH)2 可以用CuS045H2O 和 NaOH 自制:CuS04+2 NaOHCu(OH)NaSO 提高镀液pH=5.O,使 Fe3+生成 Fe(OH);加入 1g/L2g/L 活性炭,搅拌 30min;静置后过滤:用硫酸提高溶液的酸度(降低镀液 pH),按分析调整镀液成分;加入配方量的所有光亮剂,搅匀后即可电镀。此法在提高 pH 时,相当于补充了硫酸铜(H2 S04+Cu(OH)2CuS04+2H2O),但也中和掉了大量的硫酸,所以在沉淀除掉铁杂质以后,还需补充硫酸,使溶液保持足够的酸度。所以用此法除铁,经济上是不合算的。此法只可用于镀液中硫酸铜含量偏低的镀液,对于镀液成分正常的镀液,除了用稀释镀液来降低铁杂质的含量(稀释后再补充其他成分) 以外至今没有其他除铁方法。