| 1 前言
由于影响镀层质量的因素很多而且复杂，要做到绝对无返工是不可能的，但应力求将一次交验合格率提到最高。镀液及设备设施等出现问题，操作不当与失误，最终都会在镀层上反映出来。故障可能是千奇百怪的，但首先应判断清楚故障现象，了解故障现象的本质，再从产生该现象的可能原因一条一条地进行分析，才能找出具体原因。经验不足时，通常采用排除法分析。一旦原因找准了，就不难想出处理办法。实践积累的经验越多，学习积累的知识越丰富，解决问题的速度就越快。 本讲座将对电镀中常见主要故障原因的实质及带规律性的可能因素加以介绍，旨在使初学者处理问题时有的放矢，不至于凭主观臆断瞎蒙。 镀层不平整是电镀常见故障之一，其表现形式很多，需用放大镜仔细观察才能一一区分，而不同现象的产生原因大不一样。一些人问及故障原因时，对现象的描述模糊不清，似是而非，以致无法分析。本讲先讨论镀层不平整中的凹下现象，凸起问题再稍作分析。 2 针孔、麻点 2. 1 现象 针孔是指单一镀层上有贯穿至基体或多层镀时前一镀层的微细孔眼，其特点是直接暴露出基体或前一镀层。一般孔眼都很细小，肉眼不可见，可用高倍放大观察或以试验方法检测。麻点则是镀层上有未贯穿至基体或前一镀层的凹下坑点。其特点是凹下部分也有镀层，但比其他部分的镀层薄而形成凹坑。大的麻点肉眼即可见，细小麻点则要放大后才能察觉。 2. 2 主要成因 2. 2. 1 气体针孔麻点 当镀液阴极电流效率较低，易发生析氢副反应，且镀液润湿性不足，镀件上产生的氢气小泡不能及时逸出而滞留在工件表面时，会出现两种情况： (1)氢气泡一直滞留。电沉积之初，若有一个小的氢气泡滞留于工件某一点上，且一直滞留于该点，直至电沉积结束，因氢气小泡为电的绝缘体，主盐金属离子无法穿透气泡放电还原，则该处始终无金属沉积，形成一个小孔眼， 成为针孔。 (2)氢气泡间歇滞留。当工件上产生的氢气小泡只间歇性地滞留于工件上某一点上，即一会儿滞留于该点，一会儿又逸出，如此反复，则滞留期间该点上无电沉积发生，而逸出后一段时间内又发生电沉积。该点上实际发生的是间歇镀，而无气泡滞留之处却是连续镀。间歇镀的该点受镀时间短，镀层薄，最终形成凹下去的坑点，即为麻点。 气体针孔、麻点是由于气泡一直滞留或间歇滞留所造成的，因此消除办法就是让氢气泡一生成即迅速逸出而不发生滞留。常用的措施有两条： (1)向镀液加入适量的润湿剂。对于镀镍等本身润湿性不足的镀液而言，无一例外地都加入润湿性好的表面活性剂作为润湿剂。加入润湿剂后，因其润湿作用，降低了镀液的表面张力，从而提高制件表面的亲水性，产生的氢气小泡附着力大大下降，易于其快速离开制件表面而不会滞留。阴极移动时可采用兼具发泡作用的十二烷基硫酸钠;而空气搅拌时，发泡作用产生的大量泡沫有害，则应选用润湿性好但发泡作用差的低泡润湿剂，如十二烷基己基硫酸钠等。 (2) 采用搅拌措施。阴极移动或旋转，以及空气搅拌时，由于镀液与工件表面存在相互运动而具有一定的冲刷作用，有利于气泡逸出，因此在其他条件相同的情况下，比静镀产生的气体针孔、麻点要少得多。但由于搅拌的主要用途不在于此，因此实际上还要加入润湿剂。氯化钾镀锌的添加剂中已富含表面活性剂，光亮酸铜光亮剂中不可少的非离子表面活性剂聚乙二醇已有较好的润湿作用，故不必另加润湿剂。对镀铬液而言，加入F53-B等表面活性剂主要是利用其发泡作用来抑制铬雾，其润湿性并不好。实践证明，在镀硬铬(尤其是圆轴件横放电镀)时，生成的气泡反而易附着在工件表面而起麻点，故镀硬铬时不宜加入F53-B之类的铬雾抑制剂，改用耐酸塑料空心球之类更好。 2. 2. 2 非气体针孔、麻点 并非只有氢气泡滞留才会产生针孔、麻点，还有多种原因会导致非气体针孔、麻点的产生。非气体针孔、麻点靠加润湿剂是无法根本解决的。下面结合一些大生产的实际故障加以讨论。 (1)基体前处理不良造成的针孔、麻点 良好的镀前处理应能彻底暴露出金属晶格而表面无任何异物。当制件表面残留有诸如小油滴、氧化物、挂灰点、抛光膏小点等异物时，若其上一直无法形成金属层，则成为针孔;若其上仅靠镀层外延生长而覆盖了金属层，但比干净地方的镀层薄时，则形成麻点。 (2)基体缺陷的影响 肉眼看来完好的基体表面，用高倍放大镜观察总会发现有不少缺陷，如孔眼、裂痕、杂质富集区等。相对于镀层金属原子，它们的体积相当硕大。对于多孔的铸件，当镀层不足以将其孔眼完全覆盖、堵塞时，则形成针孔;当镀层金属原子大量消耗于填孔时，与其他无孔处相比，微孔处的镀层薄得多，从而形成细微麻点。因材质不纯、粗糙的表面上氢的超电势低，故铸件电镀时析氢更严重，在机械和析氢的双重作用下，会产生更多的针孔、麻点。因酸洗过度而基体受腐的过腐蚀件也有类似的现象。这类工件特别难镀，尤其是阴极电流效率较低的碱性电镀和镀铬。例如，铸件直接进行锌酸盐镀锌，哪怕工件装挂很稀并用大电流冲镀，也很难镀好。有时不得不在电流效率较高的微酸性氯化钾镀锌液中先预镀一段时间后再转入抗蚀性较好的锌酸盐镀锌液中加厚镀。铸件镀后因针孔多而造成镀后泛点，始终是令人头痛的问题。铸件镀硬铬，若用户允许，先打底镀一层暗镍则易施镀得多。 |
