【原创】电镀的请进来

电镀故障的查找方法：

首先要分段查找.将工序分为若干小段，如:原材料，前处理，电镀,出光，钝化，干燥。

其次是对比排查。从前向后,一个一个工序对比.

最后是确定了故障产生的工序，针对这个工序进行逐步排查。

单金属电镀的维护:
1.电路 分为外电路和内电路.外电路主要是电源之前电路,电源和电极之间.内电路是电极之间的电流分布.
2.添加剂 主要就是各种添加剂的含量和比例(包括质量).
3.杂质 分为有机和无机.有机杂质用活性炭过滤，无机杂质用小电流电解.

有机杂质主要来源于添加剂的不纯和分解产物,严格的说过量的添加剂也是有机杂质.


主要的去除方法是氧化分解和吸附过滤,必要时也可以用电解的方法。

无机杂质主要来源于原料和阳极不纯当然也包括工件的溶解。

主要的去除方法是电解,沉淀，络合,置换.

掩蔽法 (络合）
掩蔽法是向镀液中加入一种对杂质起掩蔽作用的掩蔽剂，从而消除杂质有害影响的方法。这种方法既不需要过滤镀液，又不需要其他处理设备，是一种简便可行的好方法。如氨三乙酸一氯化铵镀锌液中有少量铜杂质存在时，会使镀锌层的钝化膜光泽不好。这时只要适当提高镀锌液中硫脲的含量，少量铜杂质就被掩蔽，那种不良影响很快就消失，硫酸盐镀铜液中有少量砷和锑存在时，会使镀层发暗，表面略有粗糙，这时只要加入适量的明胶和丹宁酸，就能掩蔽这些有害影响；焦磷酸盐镀铜液中，若有少量铁杂质影响镀层质量时，可加入适量的柠檬酸盐进行掩蔽；又如光亮镀镍液中有少量的锌杂质存在，会使镀件低电流密度区的镀层灰暗甚至发黑，这时只要加人适量的“NT”镀镍液杂质掩蔽剂(浙江黄岩荧光化学厂生产)，搅拌片刻，有害影响立即消失，获得了全光亮的镀层。这些掩蔽剂既不与有害杂质生成沉淀，也不需要用活性炭等其他方法作进一步的处理，所以这是净化镀液最简便的方法，可惜现在有效的掩蔽剂不多，望广大电镀工作者不断开发。

应助工程师

以前搞过两年电镀，有点印象!

镀锌工艺
锌镀层的外观呈青白色﹐标准电极电位为-0.76V﹐易溶于酸﹐溶于碱﹐是曲型的两性金属。锌在干燥空气中几乎不发生变化﹐锌腐蚀的临界湿度大于70%﹐因此在潮湿大气中能与二氧化碳和氧作用生成一层主要由碱式碳酸锌组成的薄膜﹐这层膜有一定的缓蚀作用﹐锌与硫化氢等含硫化物起反应生成硫化锌﹔锌易受氯离子浸蚀﹐故在海水中不稳定。
锌在密闭或通风不良﹐空气潮湿的条件下﹐与非金属材料的挥发物(低分子羧酸﹐醛﹐酚﹐氨等)接触时﹐锌易遭腐蚀﹐生成白色疏松的腐蚀产物﹐俗称”白霜”。锌在高温﹐高湿﹐密闭条件下﹐与胶木﹐油漆﹐木材释放的挥发物接触﹐锌有生长细丝状单晶的倾向﹐俗称”长毛”
锌的标准电位比铁负﹐对钢铁而言是阳极性镀层﹐可提供可靠的电化学保护。在工业大气﹐农村大气和海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层﹐其防护寿命几乎与锌层厚度成正比关系。凡属有工业废气污染的大气中﹐锌镀层的耐蚀优于镉镀层﹐在海上或海水中则相反。

锌镀层经铬酸盐钝化之后﹐耐蚀性可提高6~~8倍。故镀锌钝化处理是必不可少的的步骤。在钝化膜上进行有机染色﹐可作低档产品的防护---装饰镀层。
为降低锌镀层厚又能提高耐蚀能力﹐国内外采如下两种措施﹕一是提高钝化膜的质量﹐如用蓝色﹐绿色﹐军绿色﹐黑色钝化代替常规的彩虹色钝化膜﹐尤以军绿化钝化膜耐蚀性最好﹔二是以较薄的含铁0.3%~~0.6%的Zn-Fe合金﹐或含镍6%~~10%的Zn-Ni合金代替纯锌镀层﹐耐蚀性能提高三倍以上﹐广泛用于汽车钢板上代替镀锌。
锌镀层的使用温度不得超过2500C,在此温度上锌结晶组织变形﹐发脆﹐耐蚀性下降。有耐蚀﹐耐热要求的零件宜用Zn-Ni合金层.镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类﹐国内外常用的有无氰锌酸盐镀锌﹐氰化镀锌﹐铵盐镀锌﹐氰化物镀锌﹐硫酸盐镀锌等。就国内而言﹐无氰锌酸盐镀锌仍是主流。近年来由于镀锌添加剂的性能的改进提高﹐氰化物镀锌和低氰光亮镀锌发展较快﹐而铵盐镀锌在继续下降。
选择镀液要根据镀件材质﹐形状﹐外观要求而定﹐如冲压小件和复杂件﹐特别是需要辅助阳极的深孔或管状件宜选用碱性镀液﹔件和对氢脆敏感的零件宜用弱酸性镀锌液。当采用两种性能不同的镀液时﹐对生产十分有利。
第一节 锌酸盐镀锌锌酸盐镀液的特点﹕1﹐不用剧毒的氰化物﹐废水易处理﹔2﹐镀层结晶细密﹐光泽好﹐分散能力和深镀能力接近氰化镀液﹐适合复杂形状的零件电镀﹔3﹐镀液稳定﹐操作方便﹔4﹐对设备无腐蚀性﹔5﹐综合经济效益好。这种镀液亦存在沉积速度慢﹐允许温度范围窄(高于400C不好)﹐厚度超过15um时有脆性﹐铸锻件较难电镀以及工作时会产生刺激性气体逸出﹐必须要安装通风装置等缺点。
锌酸盐镀液之镀液成分﹕A﹐氧化锌(纯度大于98%)﹔B﹐氢氧化钠﹔C﹐DE和DPE添加剂﹔D﹐光亮剂﹔E﹐水
维护管理技朮﹕A﹐严格控制锌﹐碱浓度和比值﹔B﹐主添加剂和光亮剂都只能靠经验补加﹔C﹐注意温度和电流密度的相互关系﹔D﹐极间距离及电极排布﹔E﹐杂质的危害及清除﹔F﹐可能产生的故障及纠正方法,第二节 氰化镀锌
氰化镀锌具有分散能力和深镀能力好﹐结晶细密﹐与基体结合力好﹐耐蚀性能好﹐工艺范围宽﹐镀液稳定易操作﹐对杂质不太敏感等优点。但是剧毒﹐严重污染境。现在大部分应用无氰镀锌﹐或低氰镀锌。0 l+ R. O2 f3 n0 u; `. N
2.
氰化镀锌的镀液组成﹕A﹐氧化锌﹔B﹐氰化钠﹔C﹐氢氧化钠﹔D﹐氰化镀锌光亮剂﹔
铵盐镀锌

从氯化铵-氨羧络合剂镀锌电解液中沉积的锌层﹐结晶细致﹐镀层光泽美观﹐分散能力和深镀能力好﹐适合于复杂零件的电镀。该工艺曾在我国普启遍应用﹐但在生产中发现该类镀液存在钝化膜易变色﹐镀液腐蚀性大﹐废水中重金属难处理﹐氨对鱼类有毒等问题。从70年代后期逐渐被锌酸盐镀锌所取代。为发挥弱酸镀锌的优点。80年代起﹐无氨氯化物镀锌在我国崛起﹐铵盐镀锌应用时不断下降。

氯化物镀锌

氯化物镀锌是八十年代初发展起来的光亮镀锌工艺。氯化物镀液的特点﹕A﹐是不含络合剂的单盐镀液﹐废水极易处理﹔B﹐镀层的光亮性和整平性优于其镀液体系﹔C﹐电流效率高﹐沉积速度快﹔D﹐氢过电位低的钢材如高碳钢﹐铸件﹐锻件等容易施镀.2氯化物镀锌镀液成分﹕A﹐氯化锌﹔B﹐氯化钾﹔C﹐硼酸﹔D﹐添加剂(主光亮剂﹐载体光亮剂﹐辅助光亮剂)
硫酸盐镀锌硫酸盐镀锌的分散能力比前述几种镀锌溶液差些﹐且结晶较粗﹐为改善镀液性能﹐引入阿拉伯树胶或天然桃胶﹐对细化结晶有效果﹐但货源不足。为此近来国内外电镀工作者开发了由芳香族醛或酮磺酸盐﹐聚醚化合物和芳香族磺酸盐组合的光亮剂﹐使镀液和镀层性能获得很大改善﹐镀层细致﹐光亮。由于这种镀液成本低﹐电流效率高﹐可使用很高的电流密度﹐沉积速度快﹐适合于电镀外形简单的线材﹐带材﹐板材和管材的内壁。镀液的pH值较低﹐有的还有氯化物﹐所以对设备有腐蚀性。2.
硫酸盐镀锌镀液组成﹕A﹐硫酸锌是主盐﹔B﹐硫酸钠﹐氯化铵是导电盐﹔C﹐硫酸铝﹐明矾和硼酸是缓冲剂﹔D﹐糊精为细化结晶﹐提高分散能力﹔E﹐硫锌

净化镀液通常有以下几种方法：
电解处理亦是电镀过程，所不同的只是在阴极上不吊挂零件，而是改为吊挂以去除杂质而制作的电解板(又称假阴极)。在通电的情况下，使杂质在阴极电解板上沉积、夹附或还原成相对无害的物质。在少数情况下，电解去除杂质也有在阳极上进行的，使某些能被氧化的杂质，在通电的情况下，到达阳极上氧化为气体逸出或变为相对无害的物质。
电解法适用于去除容易在电极上除去或降低其含量的杂质。
(1)电解条件的选择。这里所指的电解，目的是要去除镀液中的杂质，但是在电解去除杂质的同时，往往也伴随有溶液中主要金属离子的放电沉积。为了提高去除杂质的速率，减慢溶液中主要金属离子的沉积速率，就要注意电解处理的操作条件。
①电流密度：电解处理时，以控制多大的电流密度为好，原则上要按照电镀时杂质起不良影响的电流密度范围。也就是说，在电镀过程中，若杂质的影响反映在低电流密度区，那么电解处理时应控制在低电流密度下进行，假使杂质的影响反映在高电流密度区，则应选用高电流密度进行电解；如果杂质在高电流密度区和低电流密度区都有影响，那么可先用高电流密度电解处理一段时间，然后再改用低电流密度电解处理，直至镀液恢复正常。在一般情况下，凡是用低电流密度电解可以去除的杂质，为了减少镀液中主要放电金属离子的沉积，一般都采用低电流密度电解。事实上，电镀生产中，多数杂质的影响反映在低电流密度区，所以通常电解处理的电流密度控制在O．1 A／dm2～O．5 A／dm2之间。 ②温度和pH值：电解处理时温度和pH的选择，原则上也是要根据电镀时杂质起不良影响较大的温度和pH范围。例如镀镍溶液中的铜杂质和NO3-杂质，在pH较低时的影响较大，所以电解去除镀镍溶液中的铜杂质和NO3-杂质时，应选用低pH进行电解，在这样的条件下，去除杂质的速率较快。有些杂质在电解过程中会分解为气体(如NO3-在阴极上还原为氮氧化物或氨，Cl-在阳极上氧化为Cl2，等，这时就应选用高温电解，使电解过程中形成的气体挥发逸出(气体在溶液中的溶解度，一般随温度升高而降低)，从而防止它溶解于水而重新沾污镀液。
按照一般规律，随着镀液温度的升高，电解去除杂质的速率也增大，所以当加温对镀液主要成分没有影响时，电解处理宜在加温下进行。但究竟以控制在什么温度为好，最好通过小试验确定。 ③搅拌：电解处理既然是依靠杂质在阴极(或阳极)的表面上反应而被除去，那么就应创造条件，使杂质与电极表面有充分的接触机会。搅拌可以加速杂质运动，使它与电极的接触机会增多，所以为了提高处理效果，电解时应搅拌镀液。国外资料介绍，在电解处理时用超声波搅拌镀液可提高处理效果。因此，有条件的单位，电解处理时应尽量加速对镀液的搅拌。 (2)电解处理的要求 ①首先要查明有害杂质是否来源于电解过程：电解处理可以去除某些杂质，但有时也会产生杂质。例如有害杂质来源于不纯的阳极，电解处理时仍用这种阳极，那么随着电解过程的进行，杂质会越积越多；又如杂质来源于某些化合物在电极上的分解，那么电解将使这类分解产物逐渐增多。这样的电解处理，不但不能净化镀液，反而会不断加重镀液的污染。因此，在电解处理前，要进行必要的检查，预防处理过程中产生有害杂质。 @电解用的阴极(假阴极)面积要尽可能大：用电解法去除杂质，大多是在阴极表面上进行的，所以增大阴极面积，可以提高去除杂质的效率n同时为了在不同的电流密度部位电解去除镀液中不同杂质或同一种杂质，要求电解用的阴极做成凹凸的表面(如瓦楞形)，这样可以提高电解处理的效果。但阴极上的凹处不宜太深，以防止电流密度过小而使杂质不能在这些部位沉积或还原。③电解过程中，要定时刷洗阴极：由于电解处理的时间一般都比较长，在长时间的电解过程中，阴极上可能会产生疏松的沉积物，它的脱落会重新沾污镀液，所以在电解一段时间后，应将阴极取出刷洗，把阴极上疏松或不良的沉积物刷去后再继续电解。 ④电解处理前，最好先做小试验估计一下电解处理的效果和时间：有些杂质，用电解处理很难除去，若盲目地采用电解处理，可能花了很长时间也不能使镀液恢复正常。
由于小试验所取的镀液少，杂质的总量也少，往往在通入足够量的电量，在不长的时间里就能看出电解处理是否有果。例如取2 L有故障的镀液，挂人2dm2左右的阴极(瓦楞形)，电流2A，电解4h镀液基本好转，5h镀液恢复正常，则小试验表明：每升有故障的镀液，通入5A·h电量就能使镀液恢复正常。 由此可以估计，若需要处理的有故障的镀液为1OOOL，则需通人5OOOA·h左右的电量。假如电解处理时控制电流为1OOA，那么约需电解5Oh。由于小试验与大槽电解时的操作条件不完全相同，因此小试验不能作为大槽电解处理的依据，只能作为一种预先的估计，做到心中有数。
(3)电解处理操作方法。电解处理可以用间歇法和连续法两种。间歇法是当镀液被杂质沾污到影响镀层质量时，就停止生产，阴极上改为吊挂电解板，进行电解处理，直至镀液恢复正常后再转为正式电镀生产。
连续法是在电镀槽旁边，放置一个小型的辅助槽，这个辅助槽专用于电解去除杂质，其中用一台泵把需要电解处理的镀液从电镀槽抽人辅助槽，同时在辅助槽上面开一个溢流口，使经过电解处理的镀液返回到电镀槽内，以保持镀槽中镀液恒定地来回循环。连续法可以使电镀和电解处理同时并行，不必停止生产。此法适用于电镀过程中杂质含量会逐渐增长的操作，例如锌制品镀镍，镀镍液中锌杂质容易增长；光亮硫酸盐镀铜后镀镍，镀镍液中铜杂质容易增长，假使在这类镀镍槽旁边放置一个辅助电解槽，进行连续电解，可以抑制锌或铜杂质的增长，防止造成故障。 连续法只能在杂质含量还未上升到影响产品质量时进行，否则，若杂质含量已到达影响镀层质量，那么只得先用间歇法把杂质的含量降低至允许范围内，然后再转为连续法进行电解。

高pH沉淀法
高pH沉淀法又称碱化沉淀法。它是用碱提高镀液的pH，使镀液中的金属杂质生成难溶于水的氢氧化物沉淀。如：
Fe2++2 OH-=Fe(OH)2↓
Fe2++3 OH-=Fe(OH)3↓
Cu2++2 0H-=Cu(OH)2↓
zn2++2 OH-=Zn(OH)2↓
Cr3++3 OH-=Cr(OH)3↓
Pb2++2 0H-=Pb(OH)2↓
Ni2++2 OH-=Ni(OH)2↓
高pH沉淀法仅适用于弱酸性的镀液，如镀镍、铵盐镀锌和无铵氯化物镀锌液等。处理时，究竟用什么碱提高镀液的pH值，应根据镀液的具体情况。一般是氯化钾镀锌液中用KOH；氯化钠镀锌液中用NaOH液中应先用NiC03或CaC03等碳酸盐提高pH至5．5左右，然后再用NaOH或Ba(OH)2提高到所要求的pH值。
在向镀液中加碱提高pH前，应将镀液加热至65ºC～70ºC，以防止在提高pH时生成的氢氧化物形成胶体，使之容易过滤而除去沉淀。

难溶盐沉淀法
此法是向镀液中加入适当的沉淀剂，使之与镀液中的有害杂质生成溶度积较小的难溶盐沉淀，然后过滤除去。
难溶盐沉淀法应用范围较广，它可以去除金属杂质，也可以去除有害的阴离子。例如：在氰化物镀液中，用硫化物去除铅杂质；用氢氧化钙或氢氧化钡去除Na2C03：
Pb2++S2-=PbS↓
Na2C03+Ca(OH)2=CaC03↓+2 NaOH
Na2C03+Ba(OH)2=BaC03↓+2 NaOH
在镀镍溶液中，用亚铁氰化钠去除铜杂质；用Fe3+去除PO43-杂质及用铅盐去除铬酸根杂质等：
2 Cu2++Na4[re(CN)6]=Cu2[Fe(CN)6]↓+4 Na+
PO43-+Fe3+=FeP04↓ Cr024一+Pb2-=PbCr04↓
在镀铬液中，用Ag2 C03去除Cl一及用BaC03去除过量的S02．一：
2 HCl+Ag2 C03=2 AgCl↓+C02↑+H2 0
H2 S04+BaC03=BaS04↓+C02↑+H2 O
在氨三乙酸一氯化铵镀锌液中，用磷酸盐去除铁杂质等：
Fe3++P034一=FeP04↓
沉淀处理时，一般应将镀液加热，以加快沉淀反应速度和增大沉淀颗粒，使之易于过滤。
在加入沉淀剂时，若还能与溶液中的主金属离子生成沉淀的话，那么处理时应强烈搅拌，以促使沉淀剂与杂质作用。沉淀剂加入量不宜太多，以避免主盐损失较多而增加处理费用。