光亮镀镍故障处理.pdf

4 0 Ma r 2 O O 7 E l e c t r o p l a ti n g P o l l u ti o n C o n t r o l V o 2 7 N o 2 中图分类号 T Q 1 5 3 光亮 镀镍故障处理 奚 兵 常州市荆川里新村 l 2丙 2 0 1 江苏 常州 2 1 3 0 1 5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 0 4 7 4 2 2 0 0 7 0 2 0 0 4 0 0 4 装饰性 电镀 中光亮镀镍大多采用 p H 4左右 的瓦特型镀液 瓦特型镀镍液是 以硫酸镍 氯化镍 和硼酸为基础溶液 加入一些添加剂 如 1 4 丁炔二 醇 糖精 和十二烷基硫酸钠等 可得到结晶细致 韧 性好 耐蚀性强的光亮镀层 但是 镀液在使用过 程中难免会产生很多杂质 如添加剂的分解物 油类 及异金属 的混入 从而造成故障 随着电镀规模的发展 需要迅速而准确地判断 现场故障的产生 并及时处理 以提高生产效率 现 将光亮镀镍故障现象 原 因及处理方法 介绍如下 1 光 亮度不好 1 1 镀层 呈 白雾状 1 1 1 产 生原 因 1 镀液温度过高 6 0 以上时 2 p H值过高或过低 3 硫酸镍含量过高 4 硼酸含量过低 5 次级光亮剂丁炔二醇不足 1 1 2处理 方法 1 降低镀液温度至正常工艺规范 2 调 节 p H值 p H值 过高 用质 量分 数为 1 0 的稀硫酸 在搅拌下缓缓加入镀液 使 p H值调 至工艺规范 p H值过低 用质量分数为 5 的氢氧 化钠或碳酸镍溶液 调整至正常范围 p H值与镀液 中硫酸镍浓度有关 如硫酸镍含量在工艺下限时 可 用较高 p H值 4 5 5 1 硫酸镍含量在工艺上限 时 应控制 p H值在较低 的范围 p H 3 8 4 1 可 得到较软的镍镀层 p H值过高时 有 氢氧化物 碱 式盐 沉淀夹杂在镀层 往往 出现 白雾及其它疵病 p H值过低 则镀层光亮度比高 p H值的差 3 适 当稀释镀液 并补充其它成分 4 按分析结果 添加硼酸至工艺规范 5 用霍尔槽试验 适当添加丁炔二醇 次级 光亮剂质量差 如红褐色的丁炔二醇一次加入量多 也会使镀层出现 白雾现象 此外 还应当判断雾状是出现在哪个镀层上 如 在最外镀层上 经过擦拭又可以去掉 这往往是镀镍 后清洗水不洁造成的 如果雾状出现在镀镍层下 则 除油不彻底 抛光膏没有除净 酸洗后零件有污垢或 有置换 铜 镀件在 各槽转 移时有 部分 出现干涸 现 象 j 这就要采取相应措施加 以排除 1 2 镀层 发花 1 2 1 产生原 因 1 使用了质量差的糖精 初级光亮剂 2 十二烷基硫酸钠量不足或质量不好 3 镍盐含量过低 阳极面积小或钝化 1 2 2 处 理方法 1 检查糖精原料的纯度 合格的糖精纯度为 9 9 劣质糖精含有大量白糖而分解 使镀层出现发 花 应停止使用 2 适当添加十二烷基硫酸钠 一般按镀液配 制 时所 用量 的 1 1 2 约 0 0 4 g L 加入 镀 液 经 试镀 后 酌情补充 光亮镀镍液中十二烷基硫酸钠含量不足 时 不但产生针孔 而且常常出现发花现象 尤其是 在光亮剂含量偏低 时 工件从槽 中取 出后有明显憎 水现象 此时在镀前处理正常情况下补充十二烷基 硫酸钠 发花 现象就可以消失 3 按分析添加硫酸镍 和氯化镍 检查 阳极镍 板面积并补充镍板 或取 出极板进 行清洗 使之活 化 一般情况下 采用增加 或减少 金属镍 阳极来 调节镀液中的镍离子含量 它 比添加硫酸镍的方法 更为经济 稳定 并对镀层质量有益 1 3 低 电流密 度 区呈 黑灰 色雾状 1 3 1 产生原 因 1 镀液 中铜 锌金属杂质积累过多 2 有硝酸根存在 1 3 2 处理方法 1 对铜 锌杂质一 般可用 电解法去除 先 将 镀液 p H值调低到 3 然后用大于阳极面积的瓦楞铁 板或金属网作为阴极 在搅拌下 用 0 2 A d m 2 阴极 电流密度进行电解 维普资讯 2 0 0 7 年3 月 电镀 与环保 第 2 7 卷第 2 期 总第 1 5 4 期 4 1 2 硝酸根 的质量浓度在 0 2 g L以上时 将 p H值调至 1 2 温度 7 0 C 用 1 2 A d in 2阴极电流 密度电解 3 h左右 逐步降低 到 0 2 A d in 2 继续电 解 直到正常为止 N O 含量过 高时 会使整个镀 层变灰变黑 以致镀不上镍层 1 4 高电流密度区烧焦或部分烧焦 1 4 1 产 生原 因 1 有机杂质积累过多 2 阴极电流密度过大 3 镀件与挂钩接触不 良 1 4 2 处理 方法 1 采 用 高锰 酸 钾 处 理 先将 镀 液 加 温 到 7 0 用稀硫酸调 p H值至2 0 2 5 将计量的高锰 酸钾 约 0 3 1 0 g L 用热水溶解 在强烈搅拌下 间歇式 相 隔 1 5 m i n 加入镀 液 静置 8 h以上 如果 镀液呈红色 可用双氧水退 除 但有一类有机物用 此法难 以去除 如动物胶类的有机杂质 可用单宁酸 0 0 3 0 5 0 g L加 入 到镀 液 中 经 过 1 0 m i n左 右就 会有絮状物出现 再经 8 h以上充分沉淀 同时最好 还用活性炭处理 就能完全去除所有有机杂质 2 降低 阴极电流密度 3 整修或更换新的挂具 2 粗糙和毛刺 2 1 镀层粗 糙 毛刺 2 1 1 产 生 原因 1 阴极 电流 密度过 大 2 阳极 面积严 重不 足 3 镀液中氯离子含量过高 2 1 2 处 理方 法 1 降低阴极电流密度 2 增加阳极镍板面积 一般阳极与阴极 的面 积比例控制在 2 1 左右为宜 3 稀释部分镀液 并补充其它成分 镀 镍液 中加入氯化镍 钠 以提供必要 的氯离子 促使 阳极 镍板正常溶解 但氯离子的含量不能过高 否则就 会使阳极不规则地溶解 阳极泥增多 造成镀层粗糙 毛刺 2 2高电流密度区粗糙 毛刺 严重时烧焦 2 2 1 产生 原 因 1 阴极电流密度过大 2 p H值过高 3 硼酸含量过高 4 固体微粒 混 入 2 2 2处理方 法 1 降低阴极电流密度 2 调低 p H值至工艺规范 3 对镀液进行过滤 将过量硼酸滤去 4 检查过滤机 阳极袋 并过滤镀液 除去机 械类微粒杂质 2 3 镀件 下面有 毛刺 2 3 1 产生 原因 1 镀液 混浊 2 在打捞槽中的零件时搅混了镀液 2 3 2处理方 法 1 对镀 液进行 过滤 2 待搅混的槽液静置 或 电解一段时间后开 始镀产品 2 4 毛刺在镀件上面 镀几槽后自行消失 2 4 1 产 生原 因 在新调整 p H值时 没有搅拌或不充分 或者加 入冷 的回收液 水 2 4 2 处 理方 法 调节 p H值时 必须充分搅拌均匀 最好安排在 下班时进行 加回收液也应当进行搅拌 使镀液温度 一 致 3针孑 L 与麻点 3 1针孔穿 至底金 属 如 铜镀 层 3 1 1 产 生原 因 1 前处理不 良 镀件表面附有油污 2 p H值过高 3 1 2处 理方法 1 从镀镍的前道 工序中查找原 因 采取相应 措施 如加强除油 除锈 清洗及镀前活化工序 2 调低 p H值至工艺 规范 镀液 的 p H值过 高 阴极附近会出现碱式盐的沉淀 它有助于氢气泡 停 留在 阴极表面 使镀层产生针孔等其它缺陷 3 2 针孔 麻点较多较大 分布较均匀 3 2 1 产 生原因 1 镀液中有固体微粒及悬浮物 2 有机杂质积累过多 3 2 2 处理 方法 1 过滤镀 液 除去微 粒 杂质及 悬浮 物 2 参照上述相关处理方法除去 3 3 针孔 麻点较 小 分 布 均 匀 3 3 1 产生 原因 镀液中十二烷基硫酸钠含量过低 维普资讯 4 2 Ma r 2 0 0 7 E l e c t r o p l a t i n g P o l l u t i o n C o n t r o l I 2 7 N o 2 3 3 2 处理方 法 按工艺规范适当添加十二烷基硫酸钠 3 4 针孔 麻点呈癣 状 大 多在镀 件下 面 3 4 1 产 生原 因 镀液中铁杂质积累过多 3 4 2 处理方 法 去除铁杂质最有效的处理方法 是用质量分数 为 3 0 的双氧水 2 4 m L L 将镀液 中二价铁氧化 成三价铁 再用质量分数为 5 的氢氧化钠或碳酸 镍溶液调高 p H值至 5 5 6 0 静置 8 h以上 使 F e 成为 F e o n 沉淀 过滤除去 如果不能停产 可用 电解法 增大 阴极 面积 用 0 1 A d m 2 阴极 电 流 密度电解处理一段时间 问题得到缓解 3 5 针孔 麻点在 镀件 棱边和 面 向阳极 的一面 3 5 1 产生原 因 1 阴极 电流密 度过 大 2 金属杂 质积 累过多 3 硼酸含量 过低 3 5 2 处理方 法 1 降低阴极电流密度 2 参照 上述相 关处 理方法 除去 3 根据化学分析结果添加硼酸 镀液中硼酸 含量过低 必然使 p H值升高 产生氢氧化物 与镍 层一起沉积 使镀层出现针孔 麻点 光亮镀镍层产生针孔与麻点的基本原因 是镀 镍时阴极有氢气析出 吸附在镀件表面上 阻碍镀层 金属 的沉积 如 果氢 气 泡 在镀 件 上停 留 的时 间长 就形成针孔 停 留的时间短 就形成麻点 因此 针孔 麻 点往往 混杂 在一 起 4 结合力不良 4 1 整个镀层 从基 体脱 落 4 1 1 产 生原 因 1 工 件前处 理不 良 2 钢铁件 阴极除油或化学浸蚀 的时间长 基 体渗氢 电镀后氢气外溢 4 1 2 处理方 法 1 加强对 工件在 预镀前的除油 除锈和清洗 工序 确保基体表面洁净 2 适 当缩 短 阴极 电解 除油 酸洗 时 间 防止 工 件基体渗氢 4 2 镀镍层 起泡 脱皮 4 2 1 产生原 因 1 复杂零件或挂具涂料绝缘层破裂而夹带溶 液引起起泡 2 镀液中十二烷基硫酸钠含量过高 4 2 2 处 理方 法 1 对于复杂零件 操作 时必须认 真清洗所夹 带的溶液 整修绝缘层破裂的挂具 2 采用粉状活性炭 3 g L 将镀液进行大处理 除去过量十二烷基硫酸钠 据文献L 6 论述 油污带 入镀液时 由于十二烷基硫酸钠分子的定向排列 能 将油污包围成一层吸附膜 此时 油污进入胶束内部 的憎水基之间 成球形或层状胶束 随着十二烷基 硫酸钠浓度升高 这些吸附有油污的胶束数量也增 多 在电镀过程中它们被夹杂在镀层中就会起泡 4 3 镀层 脱皮 至底铜 层 4 3 1 产生 原 因 I 工件镀铜 包括氰化物镀铜 酸铜 后 清洗 不干净或在空气中存放时间长 表面氧化 2 镀液中糖精含量过高 指镍层粉状脱落 3 丁炔二醇过多 指镍层块状脱落 4 3 2 处 理方法 1 加强镀铜后清洗和镀镍之前的活化工序 尽可能缩短镀铜件在空气 中的停留时间 2 低 电流密 度 电解 处理 或用 活性炭 吸附 3 参 照上述相 关处 理方法 除去 4 4 镀层从 边缘 脱落 4 4 1 产生原 因 1 拉应力大 2 阴极 电流密度 过大 3 铁 杂质 和有机 物多 4 4 2 处理 方法 1 添加应力减少剂 如适当提高糖精含量 能 使镀层具有压应力 增强镀层的延展性能 2 降低阴极电流密度 3 参照上 述相关 处理 方法 除去 5 镀层脆性大 5 1 产生 原 因 1 金属杂质积累过多 尤其是铬酸根离子 2 硼 酸含量过 低 3 次 初级 光亮剂过多 4 p H值过高 5 镀液温度过低 6 阴极 电流 密度过 大 5 2处理 方法 1 去除六价铬一般 用保 险粉或硫酸亚 铁还 维普资讯 2 O o 7 年 3 月 电镀 与环 保 第 2 7 卷第 2 期 总第 1 5 4 期 4 3 原 如六价铬的质量浓度为 0 5 g L时 加硫酸亚铁 0 1 6 g L 将 p H值调高到 6 温度 7 0 C 搅拌 可将 c r 3 沉淀 过滤 最后把 p H值调至工艺规范 2 按分析结果添加硼酸至正常范围 3 用低 电流密度电解或活性炭吸附 4 调低 p H值至工艺规范 5 升高镀液温度至工艺规范 6 降低阴极电流密度 6 覆盖能力差 6 1 低 电流 密度 区无镀 层 6 1 1 产 生原 因 1 六价铬的影响 2 次 初级 光亮剂过多 3 p H值过低 4 挂具接触不良 5 有机杂质过多 6 前 处理不 良 7 氯离子含量过低 6 1 2 处理方 法 1 参 照上述相 关处 理方法 除去 2 用低 电流密度电解或活性炭吸附 3 调高 p H值至工艺规范 4 整修或更换新 的挂具 5 参照上 述相关 处理 方法 除去 6 检查前道镀铜后表面清洗状况 并加 以彻 底清 洗干 净 7 按分析结果添加氯化镍至工艺规范 氯化 物能减少阳极钝化 使镍阳极正常溶解 提高镀液导 电能力和改善镀液的覆盖能力 分散能力 6 2 镀不上铬或铬镀层局部 露黄 发花 1 镍镀层表面钝化 2 镍层上光亮剂吸附或有凝结物 3 镀镍液中金属杂质过多 6 2 2 处 理方 法 1 对镀镍后放置较长时间的镀件 可用质量 分数为 1 0 的硫酸溶液或用铬酸浸渍后镀铬 2 适 当减 少光亮剂 必要 时用 活性炭处 理 在冬季时 为了防止工件带出液在表面形成凝结物 难以在冷水 中洗净 因此 镀镍后应先在温水 中清 洗 然后经活化处理后镀铬 就可以消除发花现象 3 参照上述相关处理方法除去 参考文献 1 张胜涛 韩连 漪 唐燕秋 等 电镀工程 M 北 京 化学工 业出 版社 2 0 0 2 1 5 1 2 王士逯 王建宇 实用 电镀 问题解答 M 北京 机 械工业 出版 社 2 0 0 2 3 9 4 0 3 郑瑞庭 电镀实践 6 0 0例 M 北京 化学工业出版社 2 0 0 3 7 9 4 刘 仁志 影响镍镀层 内应力的因素及其排除方法 J 电镀 与涂 饰 2 0 0 4 2 3 5 6 4 6 6 5 覃卓凡 彭 子俊 实用 电镀 技术 问答 M 广 西 人 民出版 社 1 9 8 4 7 0 7 2 6 储荣邦 光亮 镀镍中如何正确使用十二烷基硫酸钠 J 电镀 与 环保 2 0 0 4 2 4 5 1 3 1 6 收稿 日期 2 0 0 6 0 9 2 5 上海耀安防腐科技有 限公 司 L H 2 5 钢铁管件浸铜添加粉 省镍工艺 降低成本 保护镀液 L H