电镀故障处理-赫尔槽试验方法

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1、电镀故障处理-赫尔槽试验方法1939年Hull设计出赫尔槽以来，由于赫尔槽试验效果好，操作简单，所需溶液体积少，并在一次试验过程中可以在宽广的电流密度范围内观察到镀层情况的变化，并能够较快地确定获得外观合格镀层的近似电流密度值及其它工艺条件(如温度、pH值等)，是槽液维护、控制、修正及新工艺试验时经常使用的手段。因此，赫尔槽被广泛应用于研究溶液主要成份和添加剂的影响，探明镀液内部产生故障的原因等。赫尔槽还可用来研究镀液的均镀能力、深镀能力、镀层的整平性、韧性和耐蚀性等。它对综合评定镀液的性能极为方便。本期主要介绍为寻找镀液故障原因进行赫尔槽试验的方法。一、赫尔槽的类型根据

2、赫尔槽的槽液容量，一般可以将常用的赫尔槽分成250ml、267ml、320ml、534ml、1000ml5种，如图1所视。图1赫尔槽尺寸图实际上250ml槽和320m1槽与267ml标准槽是一样的，仅是在槽中液面的高度不同：250m1槽液面高度是45mm，267ml是48mm，320ml是57mm。634ml槽是267m1槽容量的2倍，目前应用较少。在我国目前最普遍使用的是250ml的赫尔槽。在美国主要是使用267m1的槽子，其理由是在267m1的槽子中添加2g药品，即相当于1盎斯/加仑(美国)的浓度。换算比较方便，同样理由，320ml糟被采用，是在其中添加2g药品，相当

3、于11盎斯/加仑(英国)。在联邦德国1968年250ml槽和lOO0ml槽已经标准化。国内市场上出售的赫尔槽仪由加热管、袖珍式空气泵、导管、赫尔槽直流可调电源、电流表、电压表、换向电流开关等组成。空气搅拌和加热管的电源都连接于特制的整流器上。因此只需应用整流器一个电源，即可进行试验，携带和移动都比较方便。减少了原来用水浴加热等的麻烦。同时采用空气搅拌试验，也更加符合光亮镀铬等溶液的现场生产情况。目前也有脉冲等更为先进的赫尔槽产品进入市场销售。二、赫尔槽试验的装置及步骤赫尔槽试验的线路如图2所示。图中人为赫尔槽仪，B为赫尔槽，C为阳极，D为阴极试片。赫尔槽阴极试片可用铁片或

4、铜片，尺寸为6O×lOOmm，厚O.2mm。阳极要根据镀液类型而选用纯度较高之金属片，尺寸为63×70mm，厚1～2mm。试验时将被测槽液250m1倒入洗净的赫尔槽中，放入经充分洗净的阳极和阴极，使之与槽壁充分密合，将阴阳极连接电源，溶液加热至给定温度(或不加热)，决定是否采用搅拌，然后调节可变电阻至要求的电流密度，镀5-15min，取出试片，用水洗净，用滤纸吸于后，以热风吹干，观察镀层，进行分析比较。要注意控制镀液温度在指定的范围内，试验时，要经常注意并保持电流数值的恒定，防止由于阳极钝化或其他原因使电流下降或上升，直至到达规定试验的时间(一般为5分钟或10分钟，特殊情

5、况下可自行决定)时，关闭电源，取出阴极样板，经充分清洗、干燥，最后将样板上的镀层状况绘图记录或涂上清漆后保存。如试片要长期保存查考，应在表面涂饰清漆后装订成册。每次试验样板的表面状况，应尽可能相同，以便于对比。为了制作相同表面状况的阴极样板，一般在试验前将阴极样板用相同的水磨砂纸(如320＃或400＃)砂平：砂磨时方向要一致，砂纹要平直。经水磨砂纸砂过的样板，表面有一层固体微粒，试验前必须彻底冲洗除去，否则试验所得镀层发雾，使试验出现不正常的现象。图2赫尔槽试验线路连接图应该注意，同一镀液试验次数不能太多，一般是l～3次，以避免槽液变化过大，影响试验结果。三、赫尔槽试片外

6、观色调的表示方法电镀后赫尔槽试片的评定是在试片纵方向下部除去20mm上部除去15mm，以中间10mm为标准。但在杂质少的情况，其它部分也可评定参考。图3赫尔槽试片的评定镀层外观的表示方法如图4所示：以上符号如还不足以说明镀层情况，还可配合文字说明。图3镀层外观的表示方法四、赫尔糟试片上的电流分布赫尔槽的最大特点是从阳极到阴极各部分的距离不一样，所以阳极各部分的电流分布也不均匀。在离阳极近的一端的阴极部分电流密度较高，远的一端电流密度较低。由于此电流密度分布是由实验得到的。因而随实验者不同而存在区别。槽初次电流分布可以进行计算，本处省略，只将250ml槽中的阴极电流密度分布

7、典型值如下以供参考。在250ml赫尔槽中的阴极电流分布距高电流密度端的距离不同电解电流时的阴极电流密度(cm)I=1AI=2AI=3AJ=4AI=5A15.110.215.320.425.523.57.O10.514.017.532.65.27.810.413.041.93.95.87.89.951.42.94.35.77.261.02.08.14.15.170.71.32.02.73.480.40.91.11.41.89O.10.2O.30.40.5由表可以看出，赫尔槽阴极样板上近端的电流密度比远端大50多倍，这样，做一次赫