电镀层的厚度是衡量镀层质量的重要指标。它在很大程度上影响着产品的可靠性和使用寿命。镀层厚度检验方法有破坏法和非破坏检测法两大类。属于破坏检测法的有点滴法、液流法、溶解法、电量法(库仑法)和金相显微法等多种;属于非破坏检测法的有磁性法、涡流法、β射线反向散射法和光学显微镜法等。 采用以上方法测量的镀层厚度，除溶解法等是镀层的平均厚度外，其余多数是镀层的局部厚度。因此，测量时至少应在有代表性部位测量三个以上厚度，计算其平均值作为测量厚度的结果。 一、计时液流法 计时液流法工作原理是零件上的局部镀层，在一定速度的细流状试液作用下被溶解，镀层厚度是根据被检验部分镀层溶解完毕所消耗的时间来计算。镀层溶解完毕的终点，可由肉眼直接观察金属特征颜色的变化或借助于特定终点指示装置(显示镀层完全溶解的电位或电流的变化)来确定。此法适用于金属件的保护-装饰性的镀层(如铜、镍、铬、锌、镉、锡和银金属以及铜锡和铜锌合金等)和多层(如铜-镍、铜-镍-铬、铜-铜锡合金-铬等)镀层。被测镀层面积应不小于0.3cm2。 1.试样的准备 (1)检验前，镀层被测部位要用汽油或丙酮等有机溶剂擦拭干净。也可用氧化镁膏剂除去油污和脏物，并在除油后仔细用蒸馏水洗涤干净，然后用滤纸吸干或置于洁净空气中晾干。如在镀后接着进行测厚时，可不需进行除油。 (2)最外层为镀镍层的试样，在除油后，先用蘸有浓度为1：1的盐酸溶液的棉花擦去镀层表面的钝化膜，然后再洗涤、干燥。 (3)最外层为镀铬层的试样，为了破坏表面的钝化膜，要用蘸有试样的锌棒接触镀层受检表面。检验下层镀层厚度时，应预先用含有l%～2%三氧化二锑的浓盐酸去除镀铬层。 (4)检验镀锌、镀镉层时，一般应在钝化前进行。若测已经钝化的锌、镉层厚度，要先用蘸有浓度为l：8的盐酸溶液的棉花擦去被测表面的钝化膜，然后经清洗、干燥后测试厚度。 (5)为避免溶液流散，可用蜡笔或其他化学稳定材料，按溶液在受检试样表面上流动的方向画几条平行线，线间距离为4mm。 (6)经预处理的试样(或零件)应放置于检验室内，直至试样温度与室温相等时再进行测厚。 2.试验溶液 (1)试验溶液，如表10—1—4所列。 表10—1—4计时液流法使用的溶液成分
(2)表中所用各种化学试剂应在三级以上(即化学纯)，并用蒸馏水配制。3.测量仪器 (I)计时液流法测厚仪器(见图l0—1—7)，主要容器是一个带活塞的分液漏斗。漏斗下端利用橡皮管7连接一根玻璃毛细管8，毛细管长(120±5)mm，内径1.5mm～2.Omm，下端外径1.5mm～2.Omm，锥部长10mm。毛细管的口径直接影响液流速度，故规定为：当活塞6完全打开，而且压力稳定时，在18℃～20℃的温度下，30s内从分液漏斗中流出(10±0.1)mL的蒸馏水。 利用玻璃管4来保持液压的稳定，玻璃管通过橡皮塞3插到漏斗中，玻璃管上端连有带孔的橡皮塞3使空气可以进入漏斗，玻璃管4的下端与毛细管下端保持(250±5)mm的固定距离。玻璃管4内插入温度计。.随着溶液从漏斗中流出，空气通过有孔的橡皮塞3进入漏斗内，这样可维持测定时压力的恒定。 (2)检验前仪器的准备：将试验溶液充到漏斗中至3/4体积，打开活塞6，使试液充满毛细管8，用橡皮塞3塞紧漏斗颈口，重新打开活塞6让溶液从漏斗中流出来，直到空气泡通过玻璃管4均匀地吸入漏斗内，此时表明漏斗内压力已稳定。 如果溶液填充毛细管时，在橡皮管或毛细管内有空气泡，要在活塞6开放时紧压橡皮联接管，把空气排除。经常检查溶液从毛细管中流出来的速度。 将准备好的仪器固定在支架上，使毛细管尖端与被检验的试样表面距离4mm～5mm，试样被检表面与水平面之间的夹角是450±50。 为了防止溶液流散或溅泼，在试样上靠近检验的部位加上玻璃棒，使溶液沿着玻璃棒流到适当的容器中。 4.检验方法 检验时，打开活塞6并同时开启秒表计时。在试液溶解镀层一段时间后，注意观察试样受检表面颜色的变化，直至呈现终点特征时立即关闭活塞并终止计时，记录作用时间。 某些镀层在用本方法时，如难于判别终点，则可用下列方法确证： (1)钢基体上的镀铜层在接近终点时，在受检部位上周期地滴加含1.5%三氯化铁的(1：1)盐酸溶液。其终点特征是加上该溶液后经2s～3s出现深色斑点。 (2)钢基体上的镀镉层在接近终点时，在受检部位上滴加含lO0g/L的氯化汞的(1：1)盐酸溶液。其终点特征是在基体裸露部分呈现亮汞点，而周围的镀镉层呈黑色。 对某些镀层溶解终点难于观察时，还可在原仪器的基础上增加终点指示装置(见图l0—1—8)。将一个铂丝11封闭在玻璃管l0的一端，然后将玻璃管l0通过橡皮塞3插入漏斗5中，其下端与管4平齐。将铂丝和受检试样按图10—1—8所示电路连接。允许使用补偿线路或者线路中采用放大器。
图10-l-7计时液流法测厚仪器示意图 1-温度计;2-在玻璃管4上通空气的小孔;3-橡皮塞;4-玻璃管;5-500mL～1000mL的分液漏斗;6-活塞;7-橡皮管;8-毛细管;9-待测试样。
图10-l-8通电终点指示装置 1-温度计;2-玻璃管4上的通气孔;3-橡皮塞; 4-玻璃管;5-分液漏斗;6-活塞;7-橡皮管;8-毛细管;9-试样;l0-封有铂金丝的玻璃管;11-铂金丝;12-开关;l3-电池(3V干电池);14-电阻(CT型);15-可变电阻(WTH型);16-电流表。 测量时，接通电路同时打开活塞6，开动秒表。当镀层溶解呈现中间层金属或基体金属时，即电流表指针发生偏转的瞬间，停止秒表。 5.镀层局部厚度计算 h=ht·t 式中：h为镀层局部厚度(μm);ht为一定温度下，每秒钟内试液所溶解的镀层厚度(μm/s)(见表l0—1—5);t为溶解局部镀层所需的时间(s)。 对于某些镀层在计算镀层厚度时，要引入校正系数。计算公式为： h=K·ht·t 式中：K为相应于某一镀层的校正系数(见表l0—1—6和表l0—1—7)。本方法对于厚度为2μm以上的镀层，准确度为±10%。 表10—1—5 用计时液流法测定镀层厚度时的ht值
表10—1—6几种镀层的校正系数(K)
表10—l—7用不同光亮剂镀镍的校正系数(K)
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