镀镍常见故障

镀镍常见故障（第一部分）

2011-10-12 18:00

镀镍阳极板钝化引起溶液值下降

镀镍溶液的值一般都比较稳定，正常情况下略有上升，某厂某次有一槽溶液的值逐渐下降，是什么缘故呢？厂方感到迷惑不解，其实镀镍溶液的变化的因素并不多，除溶液中硼酸含量不足之外，如无其他外来因素只要检查阴阳极电流效率即可判断，其因果关系如下：阳极电流效率高于阴极电流效率时，值上升，否则相反，这槽的值下降有可能是阳极遭到钝化。经检查果真阳极溶解有问题，只见表面全被褐色氧化镍覆盖。

由于镍板遭到钝化，电流效率低下，通电时只能析出氢气，从而引起值下降和镍离子浓度降低，在这种情况下还可能引起镀层针孔增加，光亮度降低，溶液的稳定性降低等诸多问题。原因一般有以下几点：

阳极包扎过严，包布层数过多，且又是帆布。

阳极面积小，阳极阴极面积失调。

溶液中氯化物含量过低。

阳极都是电解镍板。

光亮镀镍中有关成分变动与镀层质量的关系

）糖精含量过低。糖精是亮镍中最常用的初级光亮剂，其含量过低不但镀层容易出现脆性，而且在镀件尖端部位还会出现雾状，见有这种情况时，可在赫尔槽中进行补加实验，添加少量糖精予以验证，若添加少量糖精后，雾状现象有所改观，即可按此量予于调整，但不宜过量，否则镀出的亮镍表面虽无明显的不良现象，但待镀铬之后会明显的出现雾状。

）十二烷基硫酸钠含量过低。是一种阴离子表面活性剂，可以降低镀件与溶液之间的界面张力，使溶液润饰镀件，即能起到润湿作用，又能防止出现针孔，但当含量低于时，镀出镀件会出现雾状，应予于重视。

在电镀过程中能与镍离子反映生成不溶性化合物沉淀，且当溶液中值较低时还会自然消耗，故消耗较快，需经常补充。

其检查方法很简单，取一根φ左右的金属丝，圈成φ的圆环，金属丝两端连在一起，绞成一个柄，垂直侵入镀液中，然后轻轻提起，如果圆环内膜当即破裂，说明溶液中的含量太少，可按补充。

添加方法：先溶解在倍的沸水中，再煮沸，在不断搅拌下，加入溶液中。

加入量也要严格控制，不可加入过量，否则同样会出现雾状，并呈现橘皮状的皱纹。

）硼酸含量过低硼酸是溶液中的缓冲剂，当含量过低时，溶液的值有上升趋势，此时所获得镀层中会夹杂金属的氢氧化物，严重会呈棕黄色雾状。

硼酸虽然不参与电化学反应，但由于硼酸溶解度小，当溶液温度过低时会结晶析出。此外，随镀件的带出及清理槽底泥渣等都会有不同程度的损耗。

溶液表面漂有油花对镀层质量的影响。

当溶液维护不当或工件预处理不彻底时，孔眼部位或狭逢部位的油污，抛光膏等会在电镀中逐渐分离出来，溶液表面往往由此而产生油花，有时虽然只有薄薄的一层，但也可造成镀层发花，结合力下降等问题。

为了防止油花的出现，首先要加强镀液的维护，除定期用活性炭吸附外，每天工作之前应用

无填料的粗纸吸附，把液面上的油花吸附出来，具体操作如下：

将纸裁成开大小，操作时手持纸的纵向边端，使纸的大部分贴着液面，从槽子的一头到另一头，然后把纸翻过来，再按次方法操作一遍，一般情况下每平方米需要张纸。

阳极包扎过严引起的溶液故障

某厂镀镍工艺出现沉积速度慢，镍层易烧焦等现象。

经现场观察，镀出的光亮镍层呈雾状，提出阳极板检查，只见阳极板用双层帆布包扎，打开帆布见到的镍板表面坑坑哇哇，嗅有氯的气味，绝大部分表面呈棕色，由此可见这一故障是由阳极包扎过严引起，帆布透水性差，阳极过于屏蔽，导致有效阳极面积过小引起阳极钝化的结果。

找出症状之后，拆卸原包扎的帆布，阳极板用盐酸洗刷后改用底学良布包扎，补充氯化钠等材料后，问题得到彻底解决。

由此可见，阳极板不包扎不行，否则阳极上溶解的阳极泥在阴极上随镍离子沉积引起镀层产生毛刺，包扎过严也不行，否则会出现上述故障。

镀镍层出现灰黑

镀镍层出现灰黑通常是被铜，锌等金属离子污染，根据故障现象，似乎是受到铜离子污染所至，镀层颜色呈暗黑且粗糙，有别于锌离子的污染，锌离子污染会出现黑色条纹，有时还可能出现斑点和鳞片壮的脱落。

硼酸含量不足引起白雾

某厂镍层出现白雾，笔者原估计是镍离子浓度过高，或是受有机物污染，要他们适当稀释，并加少量十二烷机硫酸钠试试，结果都未见效果，因此估计还是硫酸镍含量高了，因为上次分析是高的，于是拿去化验，结果硼酸只有，硼酸含量低也容易出现这种情况，后来补充了硼酸至之后问题得到解决。

镀镍层中的针孔及产生的原因

针孔即镀层中的微小凹孔，其在外形上是对称的，且有深有浅，根据其特征可分为三种类型。基体缺陷型，非圆形的凹孔，很可能是底金属有类似形状的沙眼或缺陷造成。

气体析出型，针孔的形状象蝌蚪，这是氢气泡向上浮时的痕迹，这种针孔的底部，可能有氢过电位较小的物质，如碳等，当去针孔剂不足时，氢在其上易析出，形成的气泡不断向上浮起，造成灰黑色的痕迹。

气体滞留型，针孔较大而形状象无柄的梨，圆形的向上部位略微凸起，说明气体或油泡滞留在这个部位后，直至镀毕水能脱离，气体或油泡的浮力试图上升，结果底部无镀层，表面形成凹孔，这种缺陷大致是镀液表面张力较大，表面活性剂太少，而这部位又停留氢气泡的缘故。

那些因素会造成镍层产生针孔呢？前处理不良，镀液中的油或有机杂质过多，镀液中有固体微粒，防针孔剂太少，镀液中铁杂质多，镀液的值过高，或操作电流过大，硼酸含量太少，镀液温度太低都能造成针孔。

由于不同原因造成的针孔现象略有不同，所以分析故障时，首先要观察现象。

例如镀前处理不良，着仅仅是使工件的局部表面上的油或锈未彻底除去，造成这些部位上气体容易停留而产生针孔，这些因素造成的针孔现象是局部密集，而且是不规则的。

油引起的针孔较多出现在零件的向下面和挂钩上部的零件上，密度较小较细的悬浮物常常容易吸附在工件向下一面的表面上，造成这部分憎水，使气体易停留在这些部位而造成针孔或麻点。

当镀液中有机杂质过多时，针孔、麻点较大较多，分布较均匀。对于油和有机杂质，可用活性碳吸附。

工件向上的一面镀层上有针孔和麻点时，通常是密度较大的非导体悬浮物沉降在该部位造成，对于固体颗粒，用过滤机就可以除去。

在零件的各个部位都有针孔，而且其针孔和麻点较小，分布均匀，当搅拌镀液泡沫也少时，就表明镀液中的防针孔剂含量不足，没有把槽液的表面张力降到适当位置，而使工件和镀液界面产生或吸附的气泡不易脱离所造成的。

针孔和麻点呈癣状且大多出现在镀件的下面，镀层发雾脆性大，则表明铁杂质含量过多，值太高，应用过滤机过滤，并用硫酸调整到正常状态。

工件的凸出或边缘部位的镀层上有针孔和麻点，可能是异金属杂质过多，硼酸过少，镀液的值过高或电流密度偏大，工件高电流部分阴极膜中的值偏高，导致异金属杂质容易形成氢氧化物或碱式盐夹杂在镀层中产生。

铬镍钢件镀镍结合力差

某厂接到一批镍加工任务，严重鼓泡剥皮，不敢再镀，邀请笔者协助解决。

据工件外观看似合金钢才，有别于一般的碳素钢，酸洗后工件表面未见有变化，热处理时遗留的氧化膜仍然存在，图纸上所标示的是镍铬钢，这种钢材较难电镀，尤其是经过热处理的氧化镍氧化铬难于除去，后采取先在发蓝溶液中按发蓝的工艺条件煮，是表面的氧化膜松动，然后再进行酸液侵蚀的工艺方法，处理之后，结合力问题得到解决。

亮镍中加润饰剂不只为防针孔

镀镍中加入防针孔剂，有防止针孔，麻点的作用，这是人所共知的。

从润湿剂的作用看，他对上述原因造成的针孔有防止作用，同时发现它对电沉积及光亮剂的吸附有显著的影响。因此，它直接影响镀液的性能和镀层质量，如在初、次级光亮剂正常时，加入适量的润饰剂，可明显改善低区的镀层质量，使光亮区变宽，深镀能力增加，在镀液润湿剂含量不足的时候，不但产生针孔而且常常发花现象，尤其是在光亮剂含量偏高的时候，工件从槽中取出有明显的憎水现象，此时补加润湿剂，发花现象可明显消失。（镀前处理正常的状况下）

从国外引进的许多亮镍添加籍的试验和应用看，组合添加籍中，含有匹配的润湿剂是比不可少的，加入润湿剂的作用也已经远远超过了防止针孔这个概念，而且对润湿剂的选择和针对性也越来越强。研究也在不断深入，生产中，往往出现加入十二烷机磺酸钠加到含不同类型的光亮剂镀镍溶液中，效果相当悬殊的现象，这应引起我们对选用相匹配的润湿剂及合理用量的重视。

半光亮镍上镀光亮镍后出现泪痕

某厂为了提高电镀镍的防护性能由单层镀镍改为双层镀镍，这一工艺是可行的，对提高工件的防护能力有明显的改善，但是由于溶液维护上差错，有段时间镀出的镀层出现严重泪痕，

笔者应邀进行讨论，经现场勘察，发现表面漂有油花。

原因分析：工件进入半光亮镍中电镀，受到表面油花的影响镀不上镍层，几分钟后油花破坏才镀上镀层，由于受镀时间长短不一，结果镀层出现流痕，在光亮镍中，除了流痕的影响外，取出时油花又影响了光亮镍的电镀，最后又增加了流痕。

根据故障原因，提出以下三点建议：

用过滤纸进行拖吸，用滤纸平贴液面吸附，经多次拖吸具有一定的效果。

工件进入槽后，先在溶液中抖动几下，此时能把工件上油吸下来。使其从新漂回液面。

工件出槽时先别当即取出，而是先在溶液中抖动几下，使液面上的离开工件周围，向四周扩散时迅速提出工件。

以上点虽然措施都有效，但毕竟是不彻底的。溶液还需要大处理一次。