哈氏槽(赫尔槽)原理及相关试验说明
赫尔槽试验作业指导书含试验结果记录方法
赫尔槽试验作业指导书含试验结果记录方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]1、目的对赫尔槽试验的操作方法进行说明，通过赫尔槽试验来对电镀槽液进行分析和管理。
2、适用范围公司镀铜、镀镍、镀铬、镀锌槽液，用赫尔槽试验还可帮助确定镀液中某些成分的最佳含量、选择适宜的电镀工艺条件、确定镀液中添加剂和杂质的含量，以及帮助分析故障原因、预测电镀故障和测定镀液的分散能力、覆盖能力及整平能力等。
3、试验准备仪器设备：赫尔槽（250ml、267ml），材料一般为有机玻璃或硬聚氯乙烯板。
电源，12V直流电源。
阳极板（63*70mm、厚度3-5mm），材料参照表1。
阴极试片（100*65mm，厚度），材料参照表1。
试片表面必须平整，前处理与现场条件一致。
镀锌赫尔槽试片可用320#或400#水磨砂纸沙平，砂磨时用力要均匀，砂纹要平直，经水砂纸打磨的试片，必须用水冲洗，除去固体颗粒，并用酸活化，以防止不正常现象的出现。
需进行分析的镀液：若干。
一般根据要进行的试验次数取相应体积的镀液，每次试验需250ml。
取样应有代表性，样品应充分混合，若混合有困难时，可用移液管在溶液的不同部位取样，每次所取溶液体积应相同。
试验条件温度、搅拌等情况，应与现场条件一致。
表1赫尔槽试验条件4试验规范倒入样液将250ml样液小心倒入267ml赫尔槽中。
若生产时需要在较高的温度下进行，因有机玻璃赫尔槽难以加热，可先将镀液在镀前放入其他容器中加热至高于生产操作时的温度（一般高于生产操作温度2-5℃），然后将镀液倒入试验的赫尔槽中，待温度冷至高于操作温度℃左右开始试验。
如需要，插上气泵使样液搅拌均匀。
阳极安装取与样液相应的阳极板清洗干净，紧贴赫尔槽的梯形直角边，并用阳极（“+”极，红色）导电鳄鱼夹夹紧。
注意夹子表面洁净、无油污或锈蚀，且夹子不能接触到液面。
阴极试片安装将清洗干净的试片紧贴阳极对面的斜边，并用阴极（“-”极，黑色）导电鳄鱼夹夹紧。
赫尔槽试验
霍尔槽（哈式槽）试验及结果解读广东科斯琳电镀实验设备关键词：霍尔槽,电镀一.霍尔槽是一种试验效果好，操作简单、所需溶液体积小的小型电镀试验槽。
它可以较好的确定获得外观合格镀层的电流密度范围及其它工艺条件。
生产现场常用来快速解决镀液所发生的问题。
二.小型霍尔槽结构下面是工厂电镀制程控制常用的霍尔槽基本结构(市面上可以购买到带加热、通入压缩空搅拌孔等设计精良的成品)霍尔槽结构示意图三.霍尔槽的试验装置及实验方法1.试验装置:2.试验方法a.溶液的选择为了获得正确的试验结果，选择的溶液必须具有代表性。
重复试验时，每次试验所取溶液的体积应相同。
当使用不溶阳极时，溶液经1~2次电镀后应更换新液。
如采用可溶性阳极则最多试验4~5次后更换新液。
在测微量杂质或添加剂的影响时，每槽试验次数应酌情减少。
b.阴阳极材料的选择阴阳极材料通常是平面型薄板，阳极厚度不超过5MM，阴极厚度为0.2~1MM，阳极材料应与生产中使用的阳极相同。
c.电流大小霍尔槽电流大小通常在0.5~2A范围内。
d.试验时间及温度一般在5~10分钟，试验温度应与生产相同。
四.霍尔试片判定(以镀锡为例)1.背面背面看片原则:先看背面的异常现象,再判定可能造成的原因.a.先从HULLCELL片背面中间剖开,再看高电流密度区(添加剂)与低电流密度区(开缸剂)有没有失去平衡:(例如往高电流密度区缩小是添加剂不足,往低电流密度区缩小是开缸剂不够).b.看三层云分布:正常HULLCELL片背后会出现三层云(即亮层/浓雾层/淡雾层)如下示意图.HULLCELL片背面区域c.如果为全浓雾或无亮,判定是添加剂或补充剂不够,酸不足,建浴剂不足.d.如果都是淡淡的薄雾浓雾少,且将要收缩,可能是添加剂或酸过量.e.有出现三层云,向中间凹进去的话,主要原因有主盐不够或沉积速率不够.沉积速率不够可能原因为(添加剂过量或不足b;酸不足)。
2.看正面正面看片原则:由正面现象来验证或排除第一项的可能原因HULLCELL片正面示意图a.看高中低电流密度区光泽分布状况:与高电流密度区是否有有机分解污染及界面与低电流密度区是否有无机析出。
赫尔槽试验
霍尔槽Hull Cell [霍尔槽、赫尔槽或哈氏槽]赫尔槽试验一、赫尔槽试验的特点及其应用赫尔槽试验只需要少量镀液，经过短时间试验便能得到在较宽的电流密度范围内镀液的电镀效果。
由于该试脸对镀液组成及操作条件作用敏感，因此，常用来确定镀浓各组分的浓度以及pH值，确定获得良好镀层的电流密度范围，同时也常用于镀液的故障分析。
因此，赫尔槽已成为电镀研究、电镀工艺控制不可缺少的工具。
二、赫尔槽的形状及试验装置1．赫尔槽结构赫尔槽常用有机玻璃或硬聚氯乙烯等绝缘材料制成，底面呈梯形，阴、阳极分别置于不平行的两边，容量有1000mL，267mL两种。
人们常在267mL试验槽中加入250mL镀液，便于将添加物折算成每升含有多少克。
2．赫尔槽试验装置赫尔槽试验电路与一般的电镀电路相同，电源根据试验对电压波形要求选择。
串联在试验回路中的可变电阻及电流表用以调节试验电流及电流指示，并联的电压表用以指示试验的槽电压。
三、赫尔槽阴极上的电流分布赫尔槽的阴极板与阳极板互不平行，阴极的离阳极较近的一端称近端；另一端离阳极远，称远端。
由于电流从阳极流到阴极的近端和远端的路径不同，不同路径槽液的电阻也不同，因此阴极上的电流密度从远端到近端逐渐增大，250mL 的赫尔槽近端的电流密度是远端的50倍。
因而一次试验便能观察到相当宽范围的电流密度下所获得的镀层。
有人经过酸性镀铜、酸性镀镍、橄化镀锌、氰化镀镐四种镀液在不同电流强度下进行电镀试验并取它们的平均值，得到阴极上各点的电流密度与该点离近端距离关系的经验公式：1000mL赫尔槽Jk=I*（3.26一3.05 1ogl）267mL赫尔槽Jk=I*(5.10一5.24 1ogl)式中Jk—阴极上某点的电流密度值〔A/dm2〕;I--试验时的电流强度（A）；l--阴极上该点距近端的距离(cm)．必须注意，靠近阴极两端各点计算所得的电流密度是不正确的。
艺=0.635--8.255cm范围内，计算值有参考价值．267mL赫尔槽中放入250mL镀液做试脸时，阴极上各点的电流密度应是267mL的1.068倍，即267mL赫尔槽阴极的相应点的电流密度乘上267/250。
哈氏片试验教案
MP-200過少時,高電 流區有燒焦現象.
MP-200 100ml/l
NiCl2 8 g/l
NiCl2含量過少時,鍍層光亮 性不好,明顯發白且高 電流區有輕微燒焦
NiCl2含量過高時,鍍層粗 糙,高電流區有少量針孔
NiCl2 20 g/l
總Ni 50 g/l
總Ni含量過低時, 高電流 區有燒焦現象,光亮性不佳
pH = 3.5
pH較低時, 鍍層 發綠光澤性下降.
pH較高時, 高電流 區有明顯的燒焦
pH = 4.8
ADD=200ppm
ADD過高時鍍層 沒有明顯的變化
ADD過低時低 電流區有白霧..
ADD=800ppm
溫度 ﹕30°C
溫度過高和பைடு நூலகம்低時, 在 高電流區均有燒焦現象
溫溫度度﹕﹕707°0C°C
Pd/Ni pH=9.0
溫度過高時,高電流區有 輕微的燒焦現象
pH值過低時,在高電流區 有燒焦現象
Pd/Ni pH=6.5
Pd/Ni 標 准 片
金槽
金槽標準片
Au 標 准 片
[Co2+]=300ppm
Co 濃度過高時鍍層發紅
Co濃度較低時, 高電流區有 燒焦現象.鍍層光亮性不好
[Co2+]=1500 ppm
哈氏片實驗
一﹒內容 1﹒哈氏槽結构特點及分類 2﹒試驗原理 3﹒試驗方法 4﹒試驗步驟 5﹒常見异常哈氏片判斷及處理
哈氏槽結构裝置及分類
1﹒結构特點 一种耐酸鹼的透明有机玻璃 ,陰陽兩極間不平行 V 陰極 A
陽極
2.分類 1000ml. 500ml .250ml(廣泛)
試驗原理
哈氏槽是一种試驗效果好.操作簡單.所需溶 液體積小的小型電鍍試驗槽,該試驗原理主要是 利用陰陽兩極間一連續不等的距离而電鍍在陰 極鍍層上獲得一連續不等的電流密度,進而得到 一外觀合格鍍層的工藝條件(如:電流密度.T.pH 等),主要用于研究鍍液主要成分.添加劑.不純物 的影響,幫助分析鍍液產生故障的原因
哈氏槽(赫尔槽)原理及相关试验说明(技术相关)
哈氏槽(赫尔槽)原理及相关试验说明现代电镀网讯：一、哈氏槽试验哈氏槽也叫霍尔槽或梯形槽，是由美国的R.O.Hull于1939年发明的，用来进行电镀液性能测试的实验小槽，其基本的形状如下图所示：由于哈氏槽试片两端距阳极的距离有很大差别，加上在角部的屏蔽效应，使同一试片上从近阳极湍和远阳极端的电流密度有很大的差异，并且电流密度的分布呈现由大(近阳极)到小(远阳极)的线性分布。
根据通过哈氏槽总电流大小的不同，其远近两端电流密度的大小差值达50倍。
这样，从一个试片上可以观测到很宽电流密度范围的镀层状况，从而为分析和处理镀液故障提供了很多有用的信息。
通过哈氏槽实验可以控制镀层质量，确定最佳镀液配比和合适的温度、电流密度和各种添加剂的用量和补充规律。
还可以分析镀液中杂质和各种成分变化对镀层的影响和排查镀液故障。
因此，哈氏槽实验是电镀生产和管理以及科研都不可少的重要实验工具。
二、加长型哈氏槽加长型哈氏槽是将哈氏槽的阴极区的长度加长为标准哈氏槽的2倍的改良型哈氏槽(如下图所示)。
这是为了测试高水平宽光亮区电镀添加剂的一种创新设备。
加长后的阴极试片的长度达到203mm，这样做是因为用标准试片发现不了新型光泽剂的低区和高区极限电流区域，通过加长试片的长度，可以在更宽的电流密度范围内考查镀液和添加剂的水平。
多用于光亮性电镀的验证试验，特别是在光亮镀镍新型光泽剂的开发方面，这种加长型哈氏槽可以发挥很好的作用。
随着电镀技术的不断进步，有些镀种在传统哈氏槽试片的电流密度区内都可以获得全光亮的镀层，用传统哈氏槽已经无法进行低电流区性能的比较。
而采用这种加长型哈氏槽由很容易看得出差距。
三、用哈氏槽做光泽剂的试验光泽剂是光亮电镀中必不可少的添加剂，是光亮镀种管理的关键成分，因此采用哈氏槽对光泽剂进行试验是常用的管理手段。
采用哈氏槽可以对光泽剂的光亮效果、光亮区的电流密度范围、光泽剂的消耗量和外加规律等做出明确的判断。
当采用哈氏槽进行光泽剂性能等相关试验时，首先要采用标准的镀液配方和严格的电镀工艺规范，以排除其他非添加剂因素对试验的干扰。
霍尔槽(哈式槽)的使用说明
霍尔槽（哈式槽）试验及结果解读一．霍尔槽是一种试验效果好，操作简单、所需溶液体积小的小型电镀试验槽。
它可以较好的确定获得外观合格镀层的电流密度范围及其它工艺条件。
生产现场常用来快速解决镀液所发生的问题。
二．小型霍尔槽结构下面是工厂电镀制程控制常用的霍尔槽基本结构(市面上可以购买到带加热、通入压缩空搅拌孔等设计精良的成品)霍尔槽结构示意图三.霍尔槽的试验装置及实验方法1.试验装置:2.试验方法a.溶液的选择为了获得正确的试验结果，选择的溶液必须具有代表性。
重复试验时，每次试验所取溶液的体积应相同。
当使用不溶阳极时，溶液经1~2次电镀后应更换新液。
如采用可溶性阳极则最多试验4~5次后更换新液。
在测微量杂质或添加剂的影响时，每槽试验次数应酌情减少。
b.阴阳极材料的选择阴阳极材料通常是平面型薄板，阳极厚度不超过5MM，阴极厚度为0.2~1MM，阳极材料应与生产中使用的阳极相同。
c.电流大小霍尔槽电流大小通常在0.5~2A范围内。
d.试验时间及温度一般在5~10分钟，试验温度应与生产相同。
四.霍尔试片判定(以镀锡为例)1.背面背面看片原则:先看背面的异常现象,再判定可能造成的原因.a.先从HULLCELL片背面中间剖开,再看高电流密度区(添加剂)与低电流密度区(开缸剂)有没有失去平衡:(例如往高电流密度区缩小是添加剂不足,往低电流密度区缩小是开缸剂不够).b.看三层云分布:正常HULLCELL片背后会出现三层云（即亮层/浓雾层/淡雾层）如下示意图.HULLCELL片背面区域c.如果为全浓雾或无亮,判定是添加剂或补充剂不够,酸不足,建浴剂不足.d.如果都是淡淡的薄雾浓雾少,且将要收缩,可能是添加剂或酸过量.e.有出现三层云,向中间凹进去的话,主要原因有主盐不够或沉积速率不够.沉积速率不够可能原因为(添加剂过量或不足b;酸不足)。
2.看正面正面看片原则:由正面现象来验证或排除第一项的可能原因HULLCELL片正面示意图a.看高中低电流密度区光泽分布状况:与高电流密度区是否有有机分解污染及界面与低电流密度区是否有无机析出。
第十七讲——赫尔槽试验(二)
紫 铜 阳极 ，仿 金镀用 仿金合 金 阳极或 Ｈ６ ８黄铜板 等 。
３ ２ ２ 尺 寸 ． ．
效果 ， 与镀前 处理不 细心 关系很 大 。
３ ３ ４ １ 砂磨 ． ． ． 由于试 片本 身或 重 复使 用 时镀 层 硬 度可 能相 差很 轧钢片 镀锌一般不用 砂磨 。重 复使用的镀镍试 片，应先
标准尺 寸 为宽 ６ ３ｍｍ、 长 ６ ５～６ ｌ 。不 允许 过 ８ｎ ｌ ｒＴ 有 缺角现 象 ，用 残 了就应 更新 。厚度 不宜大 于 ５ ｍｍ，
窄 ，否则 安放 时或左 或 右 ，试验 重现 性 差 ；也不 允 许 大 ，应备有 ６ ０ 、８ ０ 甚至金相砂 纸等多种水砂纸 。 ４＃ ５＃ 冷 否 则液 位上 升过 多 ，导 致试 验结 果 不准 。可 选 生产 上 用较粗 的砂 纸将亮镍 层磨至 失光 ，再用细砂纸将 粗砂路
般 可用黄 铜 片 ，镀锌 与硬 铬 则用 冷轧钢 片 。考
察 钢铁 件 上无氰 碱 铜 的结合 力 时 ，用 光 亮冷 轧钢 片 ；
考 察装 饰镀 铬 的光 亮 范 围时 ，用刚镀 过 亮镍 而 尚未钝
化 的试 片 。一 般试 片经砂 洗 ，或 铁试 片褪锌 、褪铬 后 ，
大生产用 的 ５０ ０ Ａ整流器 做赫尔槽试验 ， 实在令人 费解 。
・
，
９９ ・
电镀 基 础 讲 座— —赫 尔槽 试 验 （ ） 二
— — 硼
磨 干净。镀锡、镀铜 、镀银层 很软 ，要用 ８ ０ 以上细砂 温 ，若 无 自动控 温 ，则 应注 意监 测液 温 。对 于普通 赫 ４＃
３ ２ 阳极 ． ３ ２ １ 材料 ． ． 酸铜试 片 ，应 存 放于稀 硫 酸 中 ，防 Ｉ严 重氧 化 变色 ， 卜
哈氏槽标准及方法
哈氏槽又称霍尔槽,赫尔槽,HULL CELL是一种对电镀溶液既简单又实用的试验槽，系为R.O.Hull 先生在1939 年所发明的。
有267 CC、534 CC 及1000 CC 三种型式，但以267 最为常用。
可用以式验各种镀液，在各种电流密度下所呈现的镀层情形，以找出实际操作最佳的电流密度，属于一种"经验性"的试验。
一、哈氏片的意义：在最大程度上近似的模仿实际电镀的状况，便于我们定性的了解电镀槽的状况，从而更好的控制生产品质二、铜槽哈氏片：试验需求：铜槽药水、少许光泽剂、铜哈氏槽、整流器、打气机、码表、阳极铜板、哈氏片、微量吸管试验方法：1 将铜槽药水装入哈氏槽中，液位平齐标线(267ml)2 均匀的磨好哈氏片，以没有水破为准3 将哈氏片作为阴极，铜板作为阳极，开启打气，电流强度为2A，镀5分钟判断：①哈氏片左侧为高电流区，在此区域，烧焦宽度小于5毫米为合格，若烧焦宽度大于5毫米，则可以以微量吸管添加光泽剂，再重复试验注：铜槽药水一次最多只能镀3~4次，再多则失效②若高电流区完全没有烧焦，而哈氏片右侧低电流区现云雾状态，说明光泽剂过量③哈氏片反面表示槽液穿透能力，若也可以均匀且有光泽的镀上铜，说明穿透力良好三、锡槽哈氏片：试验需求：锡槽药水、少许光泽剂、锡哈氏槽、整流器、码表、阳极锡板、哈氏片、微量吸管试验方法：1 将锡槽药水装入哈氏槽中，液位平齐标线(267ml)2 均匀的磨好哈氏片，以没有水破为准3 将哈氏片作为阴极，锡板作为阳极，电流强度为1A，镀5分钟判断：①光泽剂不足之判定同铜哈氏片注：锡槽药水一次最多只能镀3~4次，再多则失效②判定贯孔能力看哈氏片背面，若形成的弧线平滑，说明贯孔能力良好，否则不佳。
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哈氏槽(赫尔槽)原理及相关试验说明
现代电镀网讯：
一、哈氏槽试验
哈氏槽也叫霍尔槽或梯形槽，是由美国的，用来进行电镀液性能测试的实验小槽，其基本的形状如下图所示：
由于哈氏槽试片两端距阳极的距离有很大差别，加上在角部的屏蔽效应，使同一试片上从近阳极湍和远阳极端的电流密度有很大的差异，并且电流密度的分布呈现由大(近阳极)到小(远阳极)的线性分布。
根据通过哈氏槽总电流大小的不同，其远近两端电流密度的大小差值达50倍。
这样，从一个试片上可以观测到很宽电流密度范围的镀层状况，从而为分析和处理镀液故障提供了很多有用的信息。
通过哈氏槽实验可以控制镀层质量，确定最佳镀液配比和合适的温度、电流密度和各种添加剂的用量和补充规律。
还可以分析镀液中杂质和各种成分变化对镀层的影响和排查镀液故障。
因此，哈氏槽实验是电镀生产和管理以及科研都不可少的重要实验工具。
二、加长型哈氏槽
加长型哈氏槽是将哈氏槽的阴极区的长度加长为标准哈氏槽的2倍的改良型哈氏槽(如下图所示)。
这是为了测试高水平宽光亮区电镀添加剂的一种创新设备。
加长后的阴极试片的长度达到203mm，这样做是因为用标准试片发现不了新型光泽剂的低区和高区极限电流区域，通过加长试片的长度，可以在更宽的电流密度范围内考查镀液和添加剂的水平。
多用于光亮性电镀的验证试验，特别是在光亮镀镍新型光泽剂的开发方面，这种加长型哈氏槽可以发挥很好的作用。
随着电镀技术的不断进步，有些镀种在传统哈氏槽试片的电流密度区内都可以获得全光亮的镀层，用传统哈氏槽已经无法进行低电流区性能的比较。
而采用这种加长型哈氏槽由很容易看得出差距。
三、用哈氏槽做光泽剂的试验
光泽剂是光亮电镀中必不可少的添加剂，是光亮镀种管理的关键成分，因此采用哈氏槽对光泽剂进行试验是常用的管理手段。
采用哈氏槽可以对光泽剂的光亮效果、光亮区的电流密度范围、光泽剂的消耗量和外加规律等做出明确的判断。
当采用哈氏槽进行光泽剂性能等相关试验时，首先要采用标准的镀液配方和严格的电镀工艺规范，以排除其他非添加剂因素对试验的干扰。
常用的方法是每个批次的试验采用一次配成的基础镀液，镀液的量要大于试验次数要用到的量的总和，基础镀液采用化学纯或与生产工艺相同级别的化工原料进行配制，并且记住不能往基础液中添加任何光泽剂，以保证试验结果的准确性和可靠性。
在准备好镀液和哈氏片之后，可以取试验基础液注入哈氏槽，然后再按试验项目的要求将镀液的工艺参数调整到规定的范围，先不加入光泽剂做出一个空白的试片，留做对比之用。
再加入规定量的待测光泽剂，通电试验。
对于光亮镀种，常用的总电流是2A，时间为5Min，镀好取出后，要迅速清洗干净，最后一次的清洗要用纯净水，然后用热电吹风吹干后，观测表面状况并做好相关的记录，再将试片进行干燥器中保存。
为了方便以后对比，每做一个试片都要有标识贴在试片上，记录编号、试验条件、试验参数。
做完空白试验后的试验液一般只能再做2个试片，同一个工艺参数和含量的试片通常也要求做2次，以排除偶然性。
在每一次换新镀液时，都要做空白试验。
为了提高效率，可以一次配置够用多次试验的基础液，这样只做一次空白试片就可以代表这批试液的状况。
第一次添加光泽剂的量可按供应商所提供的说明书的标准量加入，以
判断光泽剂的基本水平；然后再按过量加入，看超量的影响是怎么样的，再做1/3量和1/2量的试片，以了解不足量的影响，最后还要做光泽剂的量。
有些试验者取了一次基础试验后，就一直往里加入光泽剂来做试验。
从少到多用同一镀液做多片，这是不科学的方法。
因为哈氏槽的容量太小，每镀一片镀液变化较大，如果一直往下做，镀液的成分已经发生了量，后边做的与前面做的没有了可比性，试验结果就会出现偏差。