1前言 镀镍是常见的镀种之一，它已从普通镀镍(暗镍)发展到全光亮镀镍，镀镍用的光亮剂也从无机光亮剂发展到第四代有机光亮剂。电镀行业现用的全光亮镀镍槽液基本上是瓦特型，其配方及工艺规范除浓缩型光亮剂外，基本上大同小异。镀镍出现故障时，应检查工艺执行情况，分析故障出现的原因，将其解决。 2故障产生原因及排除方法 2.1工艺失衡 2.1.1镀层光亮度不足 2.1.1.1产生原因 (1)光亮剂太少，主盐含量太低，阳极板太短太少，镍离子的沉积速度与迁移速度达不到平衡，致使镀层光亮度不足。 (2)pH和温度太高。此时主盐易水解成Ni(OH)2沉淀，部分Ni(OH)2夹杂在镀层中，造成镀层光亮度不足。 (3)酸性镀铜后，零件未洗净。此时零件表面(铜层)上有一层碱性膜，镍沉积在膜层上，致使镀层达不到镜面光亮。 2.1.1.2排除方法 (1)补充主光亮剂，相应地也需补充助光剂。按工艺要求调整主盐及其它组成，增加阳极镍板。 (2)用稀硫酸调节pH，降低温度至工艺规范。 (3)酸性镀铜后应彻底洗净零件，必要时可用稀硫酸除膜。 2.1.2镀镍层呈橘皮状 2.1.2.1产生原因 镀液pH太高，润湿剂过量时，润湿剂易与Ni2+作用，生成不溶性的化合物，杂乱地吸附(或沉淀)在零件表面上，造成镀层厚薄不均。 2.1.2.2排除方法 加入少量活性炭吸附掉部分润湿剂，过滤后再用稀硫酸调节pH至工艺规范。 2.1.3镍层易烧焦 2.1.3.1产生原因 镀液中主盐太少，温度太低，pH过高，电流密度太大。镍沉积的过程中，失去Ni2+的量与迁移到阴极附近的Ni2+量需达到动态平衡。但是，由于主盐太少，温度太低，很低浓度的Ni2+在低温条件下只能缓慢地迁移到阴极附近放电沉积。同时，pH太高使本来就很稀少的Ni2+还有部分生成微溶于水的浅绿色Ni(OH)2沉淀，造成镀液中Ni2+更少。在大电流密度作用下，阴极附近的正负离子达不到平衡，致使镀层烧焦。 2.1.3.2排除方法 按分析报告补充主盐，提高镀液温度，用稀硫酸调节pH至工艺规范，过滤镀液，适当调整电流密度。 2.1.4镀层起皮，起泡 2.1.4.1产生原因 (1)镀液内有Zn2+和N03-杂质存在，不但使镀层出现黑色条纹等现象，还会使镀层内应力增大，造成镍层脆裂，最终呈粉末状脱落。 (2)糖精是助光剂中的主要成分。自配助光剂时，糖精加入太多，会造成镍层内应力增大，致使镍层起皮、脱落。 (3)镀前处理不良。零件表面上有残留的氧化皮等杂物，造成镍层起皮、起泡。 2.1.4.2排除方法 (1)除Zn2+时，可用瓦楞铁皮作阴极，在搅拌条件下以0.2～0.4A/dm2电解处理，直至除净为止;除N03-时，先将pH调至l～2，然后用大面积的阳极、小面积的阴极，以大于l.4～dm2的电流密度电解1～2 h后，再降至0.2A/dm2继续电解，直至镀层正常。 (2)糖精太多时，用水稀释镀液即可，同时补充相应量的主盐、硼酸及主光亮剂。也可先用2～3 mL/L.H202(W=30%)分解糖精及其它光亮剂，再在搅拌条件下将镀液加温至60～80℃除去多余的H202，然后加2～3g/L电镀级的活性炭，搅拌0.5 h后，静置2—3 h，过滤，按分析报告补充NiS04、H3B03，并调节pH，最后按新配槽的要求分别加入主、助光剂。 (3)加强零件的前处理工作，严禁零件表面残留氧化皮及油污。 2.I.5镍层上有针孔、麻点 2.1.5.1产生原因 (1)润湿剂太少。电极作用所产生的氢气泡易停留在阴极表面，Ni2+在氢气泡周围不断地放电沉积，镍层逐步增厚：当镍层厚到氢气泡无法承受时，气泡就自动破裂，未沉积镍层的气泡部位，就出现凹坑，即针孔或麻点。 (2)泵内有空气。非连续性过滤的镀槽，过滤器上的泵是移动使用的，泵内总会含有一定量的空气，当使用过滤器时，泵内残留的空气又未除尽，这些空气随泵的工作而进入镀层成为气泡，造成与润湿剂太少而产生的相同故障。 (3)镀层内有动物胶、油污等有机杂质，这些无导电能力的有机杂质会粘附在零件表面，Ni2+无法在其上放电沉积;未粘附有机杂质的地方，镀层继续沉积增厚。如此一来，便形成凹坑式的针孔或麻点。 (4)用湿润剂调节镀液后，镀层仍有麻点出现，这时就要考虑是否Fe3+含量太多。Fe3+在镀液中成胶体状，很难过滤除去，当它附着在零件表面时，镀层就出现麻点。 2.1.5.2排除方法 (1)以赫尔槽试验数据作为补充润湿剂的依据。也可用直径90～100 mm带手柄的铅丝圈从镀液中轻轻地平行提起，圈内液膜完整不破时，润湿剂含量为正常。润湿剂太少，圈内无液膜形成;太多则液膜不易消失。 (2)镀液过滤之前，应用滤液或去离子水除去泵内空气。 (3)除有机杂质时，先用2～3 mL/L的H202氧化液内的有机杂质;然后在搅拌条件下将2～3g/L的粉状活性炭加入液内，并加温至60～70℃，继续搅拌0.5 h，静置3，4 h或过夜：最后过滤，试镀。 (4)除Fe3+杂质。将镀液加温至60～70℃，然后加入已用热水溶解好的0.5—1.0g/L的硫酸铅，搅拌1 h：再加入2—5g/L的活性炭，继续搅拌1 h;调节pH至6，静置4 h或过夜;过滤，然后小电流电解0.5 h;最后补充光亮剂，试镀。 2.1.6镀层粗糙，毛刺 2.1.6.1产生原因 (1)电流密度太大，主光亮剂太多，pH过高。这些不正常的条件，会造成主盐水解，主光亮剂分解出炭等杂质，致使镀层粗糙、毛刺。 (2)镀液内阳极泥过多。阴极移动或空气搅拌，往往会使阳极泥随Ni2+的沉积而夹杂在镀层内，致使镀层粗糙、毛刺。 (3)镀液面上有掉入的固体污物，沾染在零件表面，Ni2+在固体污物周围呈圆锥状沉积，但无法形成平整的镀层，致使镀层出现毛刺。 2.1.6.2排除方法 (1)降低电流密度，补充助光剂使主、助光剂匹配，调节pH至工艺规范。 (2)清洗阳极板，检查阳极袋的完整性，加强镀液过滤，最好采用连续过滤。 (3)用过滤纸刮除液面上的固体漂浮物，然后连续过滤。 2.1.7镍层发脆，龟裂 2.1.7.1产生原因 (1)镀液pH太高，H3B03太少，电流密度大。在此条件下，主盐会水解碱化，在大电流密度下生成的Ni(OH)2被夹杂在镍层内，致使镍层发脆或龟裂。 (2)片面地追求镀层镜面光亮，盲目地添加会导致张应力增大的主光剂，而忽视助光剂匹配的重要性，致使镀层发脆。 (3)镀液内Fe3+杂质含量超过O.09g/L时，镀镍层脆而龟裂;Zn2+杂质含量超过0.02g/L时，镀镍层光亮而脆裂;N03-混合在镀镍液中?镍层不但呈灰黑色，而且还脆裂。 (4)有机光亮剂在使用过程中，不断地分解出部分碳、氢元素，这些元素渗透到镀层内，就会使镀层发脆。 2.1.7.2排除方法 (1)补充H3B03，用稀硫酸调节pH至工艺规范，降低电流密度。 (2)补充助光剂，也可单独补充部分糖精，使主、助光剂含量匹配。 (3)用小电流电解法除去Zn2+、Fe3+杂质。按2.1.4.2除去N03-。 (4)用活性炭吸附法除去碳，加温赶走氢。也可用大处理法处理镀液，然后调整镀液，试镀。 2.1.8镍层呈灰黑色或有黑条纹 2.1.8.1产生原因 镀液内有Pb2+、Zn2+、Cu2+、N03-等离子。一旦这些杂质含量超过允许范围，镀层不但出现脆裂，甚至会使镀层呈灰黑色或有黑条纹。当Pb2+含量超过7 mg/L时，镀件凹处及捆扎零件的铅线处，不但无镀层，而且呈灰黑色。zn2+含量超过0.02g/L时，镀层会出现斑马式的黑色条纹。Cu2+含量超出0.01～0.03g/L范围时，低电流密度区就出现暗黑色的粗糙镀层。 2.1.8.2排除方法 Zn2+、Cu2+等可用瓦楞铁皮作阴极，以0.1～0.5 A/dm2的小电流进行电解处理，或加除杂水去除。Pb2+在pH为6.2时会生成Pb(OH)2沉淀，过滤即可除去，最后用0.1 A/dm2小电流电解2 h。按2.1.4.2除去N03-。 2.1.9镀镍层发花，发雾 2.1.9.1产生原因 (1)自配润湿剂用的十二烷基硫酸钠质量差，或者十二烷基硫酸钠未彻底溶解就加入镀槽，而且加入量超过0.1g/L时，镀层就会发花，发雾。 (2)pH高时加入十二烷基硫酸钠，会使镀层发雾，且有粗糙感;pH过低时加入十二烷基硫酸钠，镀层也会发雾，无光泽。 (3)酸铜液中润湿剂太少，零件出槽后易干燥而被氧化，被氧化部位在镀镍时，镍层就会发花。 (4)自配助光剂时，用的糖精质量差，加入量太多，会使镀层发雾。 2.1.9.2排除方法 (1)尽量购买优良的冷水可溶的十二烷基硫酸钠。提高镀液温度，大电流密度电解2～3 h即可解决由十二烷基硫酸钠质量差引起的发雾。 (2)在添加十二烷基硫酸钠时，应将镀液的pH调至工艺规范内。 (3)适当地调节酸铜镀液中的润湿剂。 (4)自配镀液助光剂时，应购买电镀级糖精，加入量应按助光剂与主光剂的比例而定。 2.2人为故障 2.2.1镀层脆性 2.2.1.1产生原因 某电镀厂片面地追求镀层光亮而忽视镀层的内在质量。当镀层不够光亮时，就将市场上采购回来的液体组合浓缩型光亮剂加入槽内，镀层虽达到镜面光亮，-但由于未加入匹配的助光剂(也称柔软剂)，镀层的柔软性逐渐下降，如此持续性补充光亮剂，镀层张应力不断增大，致使镀层发脆。 2.2.1.2排除方法 当镀层出现脆性时，可取镀液做赫尔槽试验，试片保留作对比。用2000 mL的烧杯取若干镀液，调pH，在搅拌条件下加活性炭，静置过滤，滤液在相同条件下打片试验，最后将2次试片作弯曲性对比。若脆性未改，则应加入少量的糖精(电镀级)，溶解后再打片试片;若脆性现象有所好转，则可继续补充糖精，直至脆性消失，以试验的结果调整槽液，恢复后正常。 2.2.2镀层不光亮 2.2.2.1产生原因 某电镀厂因任务紧张而未注意到镀液中的镍板损耗情况，当镀层出现不光亮甚至呈灰白色时，仍认为是镀液中光亮剂不足而补充光亮剂。当2种光亮剂的补充量到达工艺规范后，情况仍未改善，此时方才检查镀槽及镀液组成，发现阳极板太少太短。阳极板太少太短时，不但影响到镀液内Ni2+的补充，还会影响到Ni2+的迁移速度及晶格生成与晶体长大的速度，致使镀层不光亮。 2.2.2.2排除方法 尽量按阴/阳极面积之比的要求，购买电镀级的镍板、镍球或镍角，清洗干净后挂在阳极棒上或装入阳极钛篮内。 2.2.3镀层毛刺 2.2.3.1产生原因 主槽者上班前需做一些准备工作，如用砂皮打磨镀槽上的阴、阳极棒等，但在打磨阴、阳极棒时未采取适当的措施，打磨下来的砂粒、铜粉及氧化铜落入镀液中，镀层就会产生毛刺。 2.2.3.2排除方法 在做准备工作时，先用一块湿毛巾将极棒湿润一下，然后用80#～100#的砂皮纸打磨极棒。打磨时湿毛巾随着砂皮纸打磨的速度同步移动，使打磨下来的砂粒、铜粉及氧化铜沾在湿毛巾上，以免落入槽中造成镀层毛刺。 2.2.4镀层发花或脱皮 2.2.4.1产生原因 零件在前处理时，为赶时间、求进度，而忽视其重要性，致使零件表面残留部分油污及氧化皮。在镀镍时，镍离子按电化学原理均匀地在整个零件表面上沉积，但由于镍层下方某些部位存在少量油污或氧化皮，这些部位的镍层结合力较差或镍沉积不均，致使镀层发花或脱皮。 2.2.4.2排除方法 检查除油液及酸槽液内的成分，若除油能力、去氧化皮能力很弱，应更换或补充，并按照工艺要求加强镀前处理。 2.2.5镀层毛刺 2.2.5.1产生原因 钢铁零件在前处理的打磨、磨砂工序时，操作者为求量而用大力气连续性加速打磨零件，被打磨的钢铁零件表面过热，从而生成具有磁性的Fe304。带有磁性的零件在镀镍时，会将镀液中微粒吸附在零件表面，造成镀层出现毛刺。 2.2.5.2排除方法 钢铁件在打磨或磨砂时，用力不宜过大，被打磨的零件应分次轮流进行，这样零件不会过热，从而避免毛刺产生。 2.3特殊故障 2.3.1被镀零件表面上布满细小的斑点，但非麻点 2.3.1.1产生原因 在建电镀厂时，厂房总是按工艺程序进行布局，镀铬槽一般排列在镀镍槽下风处或离镀镍槽不太远的地方。在正常情况下，尤其装备了较强的排风机的镀铬槽，铬雾不可能飘入临近的镍槽。但是，由于排风机久未清理，排风量减少，镀铬时产生的铬雾无法全部排除。一旦风向变换，残留的铬雾就会顺风到达镍槽上方，强氧化性的铬雾飘落到被镀零件的表面，镀件表面就会产生无数的斑点。 2.3.1.2排除方法 清理镀铬槽上的排风设备，加强排风。若风向受环境、气候的影响，常出现与设计相反的风向，建议将镀铬工段用围墙隔开，或者将其迁出车间。 2.3.2套铬故障 2.3.2.1产生原因 镀镍层镜面光亮，柔软性良好：但套铬后镀件边缘出现烧焦，镀层发花，或者镀铬后，挂具两边及顶端的零件发灰，挂具中间的零件镀层露底。镀镍液中糖精含量太多，易使套铬时出现故障，边缘铬层烧焦、发花等时有发生。镀液中NiS04含量太少，pH太低(<3.5)，镍层套铬时，也会出现挂具两边及顶部上的零件发灰，中间零件镀层露底。 2.3.2.2排除方法 用稀释法降低糖精含量，但应按比例补充其它成分及主光亮剂。也可用吸附法来降低糖精含量，但要注意其它光亮剂也会被吸附而损失，故在调节镀液中的各组成及主、助光剂时，应保证它们含量的匹配。补充NiS04及调整pH至工艺要求。 3结语 光亮镀镍是一项简单而细致的工作，只有掌握其成分消耗的规律，严格控制工艺规范，做好镀液的维护工作，才能让光亮镀镍工作顺利地进行。
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