电镀层物理性能测试
电镀性能测试方法和评价指标
电镀性能测试方法和评价指标
2016-04-12 12:33来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
电镀质量检测镀层质量的好坏包括镀层外观、结合力、厚度、耐腐蚀性及各种功能性。
（1）镀层外观：要求结晶均匀、细致、平滑、颜色符合要求。
光亮镀层要美观、光亮。
所有镀层均不允许有针孔、麻点、起皮、起泡、毛刺、斑点、起瘤、剥离、阴阳面、烧焦、树枝状和海绵状镀层以及要求有镀层的部位而无镀层。
（2）镀层厚度：检验方法有金相显微法、磁性法、显微镜法等。
（3）镀层结合力：即单位面积的镀层从基体金属上剥离所需要的力。
镀层结合强度的检测方法较多，主要是通过对镀层的摩擦、切割、变形、剥离等，然后对该部位进行观察，看镀层是否被破坏。
（4）镀层耐蚀性：测定方法有户外暴晒试验、人工加速腐蚀试验及点滴腐蚀试验法。
（5）镀层孔隙率：测定孔隙的方法有贴滤纸法、涂膏法、浸渍法等。
（6）镀层硬度：指镀层对外力所引起的局部表面形变的抵抗强度。
镀层的硬度决定于镀层金属的结晶组织。
（7）镀层耐磨性：磨损试验方法以采用旋转摩擦橡胶轮法、落砂法和喷砂法较为普遍。
（8）镀层钎焊法：指镀层表面被熔融焊料润湿的能力。
（9）镀层内应力：镀层处于拉伸或压缩受力状态
（10）镀层脆性：脆性会导致镀层开裂，结合力下降。
测定方法主要有弯曲法、芯轴弯曲法等。
电镀类材料镀层的检验方法
钢的热处理应对某些钢基体金属进行电镀的热处理，从而减小电镀中氢脆带来的损坏危险。
热处理时间在所有情况下应从所有零件达到规定的温度时算起。
最大规定拉伸强度大于1050Mpa（相应的硬度值约为34HRC，340HV 或325 HB）钢制零件和表面硬化零件要求热处理。
应避免在碱或酸溶液中进行阴极处理的准备工作。
此外，对于拉伸强度大于1450MPa（相应的硬度值约为45HRC，440HV 或415 HB）的金属部件，建议选择具有高阴极效率的电镀液。
转载请注明出自六西格玛品质论坛/,本贴地址:/viewthread.php?tid=65420钢的分类1.除表面硬化零件之外，热处理条件应选择以规定的最大拉伸强度为基础。
应根据表2 将钢件按照规定的最大拉伸强度进行分类。
如果钢规格仅要求最小拉伸强度，相应的最大拉伸强度应由表1 确定。
2. 如果没有规定钢件的最大、最小强度，应认为维氏硬度340、440 和560HV 分别等同于最大拉伸强度1050、1450 和1800 MPa，应使用这些强度选择热处理条件。
表1相对于规定的最小强度时钢的分类和最大拉伸强度规定的最小拉伸强度，RM MIN （MPa）相应的最大拉伸强度，RM MAX （MPa）RM MIN ≦1000 RM MAX ≦10501000 < RM MIN ≦1400 1050 <RM MAX ≦14501400 < RM MIN ≦1750 1450 <RM MAX ≦18001750 < RM MIN 1800 <RM 转载请注明出自六西格玛品质论坛/,本贴地址:/viewthread.php?tid=65420电镀前应消除应力处理1.如果零部件在电镀前需要消除应力处理，建议使用表2 中给出的条件，尽管条件不同，即适当地组合较短的处理时间和较高的温度，在显示有效时就可以使用这些条件。
2. 表面硬化零件热处理温度为130～150℃，不低于5 h，如果基体在处理后的硬度损失可以接受，则可以使用较短的时间和较高的温度。
镀层检测的有效方法
镀层检测的有效⽅法镀层检测的有效⽅法⽆损检测技术是⼀门理论上综合性较强，⼜⾮常重视实践环节的很有发展前途的学科。
它涉及到材料的物理性质，产品设计，制造⼯艺，断裂⼒学以及有限元计算等诸多⽅⾯。
在化⼯，电⼦，电⼒，⾦属等⾏业中，为了实现对各类材料的保护或装饰作⽤，通常采⽤喷涂有⾊⾦属覆盖以及磷化、阳极氧化处理等⽅法，这样便出现了涂层、镀层、敷层、贴层或化学⽣成膜等概念，我们称之为“覆层”。
覆层的厚度测量已成为⾦属加⼯⼯业已⽤户进⾏成品质量检测必备的最重要⼯序。
是产品达到优质标准的必备⼿段。
⽬前，国内外已普遍按统⼀的国际标准测定涂镀层厚度，覆层⽆损检测的⽅法和仪器的选择随着材料物理性质研究⽅⾯的逐渐进步⽽更加⾄关重要。
有关覆层⽆损检测⽅法，主要有：楔切法、光截法、电解法、厚度差测量法、称重法、X射线莹光法、β射线反射法、电容法、磁性测量法及涡流测量法等。
这些⽅法中除了后五种外⼤多都要损坏产品或产品表⾯，系有损检测，测量⼿段繁琐，速度慢，多适⽤于抽样检验。
X射线和β射线反射法可以⽆接触⽆损测量，但装置复杂昂贵，测量范围⼩。
因有放射源，故，使⽤者必须遵守射线防护规范，⼀般多⽤于各层⾦属镀层的厚度测量。
电容法⼀般仅在很薄导电体的绝缘覆层厚度测试上应⽤。
磁性测量法及涡流测量法，随着技术的⽇益进步，特别是近年来引⼊微处理机技术后，测厚仪向微型、智能型、多功能、⾼精度、实⽤化⽅⾯迈进了⼀⼤步。
测量的分辨率已达0.1µm，精度可达到1%。
⼜有适⽤范围⼴，量程宽、操作简便、价廉等特点。
是⼯业和科研使⽤最⼴泛的仪器。
超声波物位计,超声波液位计,超声波测厚仪。
采⽤⽆损检测⽅法测厚既不破坏覆层也不破坏基材，检测速度快，故能使⼤量的检测⼯作经济地进⾏。
以下分别介绍⼏种常规测厚的⽅法。
磁性测量原理⼀、磁吸⼒原理测厚仪利⽤永久磁铁测头与导磁钢材之间的吸⼒⼤⼩与处于两者之间的距离成⼀定⽐例关系可测量覆层的厚度，这个距离就是覆层的厚度，所以只要覆层与基材的导磁率之差⾜够⼤，就可以进⾏测量。
电镀镍检测常见项目和方法
电镀镍检测常见项目和方法电镀镍是一种常见的金属表面处理方法，可以有效地改善金属制品的耐腐蚀性，提升其外观和机械性能。
然而，不同类型的电镀镍材料和工艺条件可能会对电镀层的质量和性能产生不同的影响，因此需要进行适当的检测和分析。
本文将介绍一些常见的电镀镍检测项目和方法。
1. 镀层厚度检测镀层厚度是电镀镍质量的重要指标之一，通常需要进行定量测量。
测量方法有静电质量计法、X射线荧光法、光学显微镜法等。
其中，静电质量计法是最常用的一种方法，它利用静电力作用于测试电极上的电量来测量测试电极上的电势变化，从而计算出镀层的厚度。
镀层均匀性是影响电镀镍质量稳定性和外观性的重要因素之一。
通常采用SEM（扫描电子显微镜）、EDX（能谱分析仪）等方法来检测镀层的元素分布和表面形貌，从而确定其均匀性。
3. 耐腐蚀性检测耐腐蚀性是衡量电镀镍耐久性的关键指标之一。
通常采用盐雾试验、湿热试验、硬度测试等方法来检测镀层的耐腐蚀性。
其中，盐雾试验是最常用的一种方法。
它模拟海洋、化工等恶劣环境条件，通过在镀层表面施加含NaCl的水雾，测试镀层的耐腐蚀性能。
4. 附着力检测附着力是电镀层与基材之间结合力的关键指标之一，通常采用划格法、切割法等方法来测试其附着力。
其中，划格法是最常用的一种方法。
它利用多种硬度不同的工具在镀层表面划格，测试镀层的耐剪切力和附着力。
1. 电化学分析法电化学分析法是通过测量镀层表面电流密度、电势、电位差等物理量，检测镀层的质量和性能的方法。
该方法具有非常高的灵敏度和准确性，通常适用于镀层厚度、组成和结晶度等方面的检测。
2. 光学显微镜法3. X射线荧光法4. 硬度测试法硬度测试法是通过测量镀层表面的硬度值，检测镀层的耐磨性和耐刮擦性的方法。
该方法通常适用于金属制品表面硬度值较高的情况。
通常采用磨损测试机、普通硬度计等设备进行测试。
综上所述，电镀镍质量的检测需要综合考虑多方面的因素，包括镀层厚度、均匀性、耐腐蚀性、附着力等指标。
电镀层厚度测量方法
铝轮毂典型镀层结构
ABS基材工件产生麻点
X-ray 测厚
什么是X射线?
RADIO MICRO IR VISIBLE UV ‘X-RAY’ GAMMA-RAY
X射线是一种能量形态，是电磁波谱中特定一段区域。
X射线的产生
探测器
Fluorescent X-Ray
X射线管
Primary X-Ray
样品
Tolerance Level III (3rd layer)
Less than 20 + 1 µin or µin (0.5um) better
+ 2 µin or better
+ 3 µin or better
Greater than + 5% or
20 µin
better
+ 10% or better
测试槽
测 试 槽 cell
银/氯化银参比电极 搅拌
去膜电解液
电解槽
垫圈
试样
四层镍电位差及厚度图示
金相法<cross-section>
原理 利用光学原理,对物体进行放大,可以观察到 物体表面或断面的金相显微结构.
应用 通过对电镀用的底材、电镀层的横截面和 表面的结构放大观察,可分析电镀品的品质 和找出缺陷〔如气孔、裂纹、夹杂物、剥 皮等〕产生的原因及测量镀层厚度.
电镀层厚度 测量方法简介
测量电镀层厚度意义
电镀层厚度是衡量镀层质量的重要指标. 很大程度影响着产品的可靠性和使用寿命. 是镀层物理性能测试中的一个重要项目.
检测方法分类 破坏性检测 点滴法、液流法、溶解法、电量法〔库仑法〕
和金相法 非破坏性检测 磁性法、涡流法、X射线法
电镀层分析报告
电镀层分析报告1. 引言本报告旨在对电镀层进行详细分析，以了解其物理性质、化学成分、应用领域以及质量控制方法等相关方面。
电镀层是一种通过电化学方法在物体表面镀上一层金属或合金的工艺，其中包括镀铬、镀锌、镀镍等。
电镀层的应用广泛，涉及汽车制造、家电制造、航空航天等行业。
2. 物理性质•膜厚：电镀层的厚度通常以微米为单位。
电镀层较薄时，可以提供很好的装饰效果；较厚时，则具有更强的耐腐蚀性。
•表面硬度：电镀层的硬度会影响其耐磨性和耐刮擦性。
一般来说，电镀层的硬度较高，具有更好的耐磨性能。
•颜色：电镀层的颜色通常由镀液中的添加剂和镀层的化学成分所决定。
3. 化学成分电镀层的化学成分与所使用的镀液有关。
常见的电镀层化学成分包括金属盐和添加剂。
例如，镀锌时会使用硫酸锌溶液，镀镍时会使用硫酸镍溶液。
添加剂的选择和含量需要根据所需的性能和外观进行调整。
4. 应用领域电镀层具有防腐、装饰、提高硬度等优点，因此在许多领域得到广泛应用： *汽车制造：电镀层在汽车外部部件中发挥着重要作用，可以提供装饰效果以及提高耐腐蚀性。
* 家电制造：电镀层可以增加家电产品的外观质感，同时具有防腐蚀的作用。
* 航空航天：电镀层在航空航天领域中用于提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。
5. 质量控制方法为了确保电镀层的质量，需要进行质量控制和检测。
以下是一些常用的质量控制方法： * X射线衍射：通过测量电镀层探测器收集的X射线衍射图谱，可以确定电镀层的化学成分和晶体结构。
* 扫描电子显微镜(SEM)：SEM可以观察电镀层的微观形貌和表面特征，帮助判断镀层的质量。
* 电镀层厚度测试仪：这种仪器可以测量电镀层的膜厚，并确保其符合要求。
6. 结论通过对电镀层的分析，我们可以得出以下结论：* 电镀层具有丰富的物理性质，包括膜厚、表面硬度和颜色等。
* 化学成分与所使用的镀液紧密相关，常见的电镀层化学成分包括金属盐和添加剂。
* 电镀层在汽车制造、家电制造和航空航天等领域得到广泛应用。
镀层厚度测试方法
镀层厚度测试方法镀层厚度是指通过电镀等工艺在被镀基材上形成的一层覆盖物的厚度。
测量镀层厚度的准确性对于产品的质量和性能非常重要。
下面将介绍几种常见的镀层厚度测试方法。
1.直接测量法：直接测量法是最常见的一种方法，通过使用显微镜或投影仪等设备，测量镀层厚度的方法。
这种方法非常准确，但需要专业的测量设备和操作技巧。
首先，需要将被测样品进行切割或打磨，使得镀层的横截面暴露出来。
然后，使用显微镜或投影仪等设备对镀层进行观察，并通过测量仪器测量镀层的厚度。
由于这种方法需要对样品进行破坏性处理，因此适用于质检等需要破坏性测试的情况。
2.非破坏性测量法：非破坏性测量法是在不破坏样品的情况下，测量镀层厚度的方法。
这种方法通常使用电磁感应、超声波或X射线等技术。
其中，电磁感应方法通过感应被测物体中感应电流的变化来推断镀层的厚度。
超声波方法则是利用超声波在材料中传播的速度来测量镀层的厚度。
最后，X射线方法是通过测量X射线的吸收程度来间接测量镀层的厚度。
与直接测量法相比，非破坏性测量法具有速度快、精度高、适用于各种形状和尺寸的样品等优点，因此在实际应用中被广泛采用。
3.X射线荧光光谱法：X射线荧光光谱法是一种准确测量镀层厚度的方法，广泛应用于金属镀层的测量。
该方法通过测量光谱中的特定能谱线来确定镀层中的元素成分，并进而间接推断镀层的厚度。
这种方法不需要直接接触或破坏样品，因此适用于各种形状和尺寸的样品。
但是，该方法需要专业的设备和复杂的数据处理，因此对于普通实验室来说要求较高。
以上是几种常见的镀层厚度测试方法，每种方法都有其适用的场景和限制。
在实际应用中，需要根据具体的要求选择合适的测量方法，并在操作过程中保证准确性和可重复性。
电镀镍检测常见项目和方法
电镀镍检测常见项目和方法常见的电镀镍检测项目有多种，其中包括厚度检测、质量检测以及表面检测等。
其中，厚度检测的方法有磁性测量法、X-射线荧光法、正电子发射荧光法等；质量检测的方法有酸洗重量损失法、敲击法、针孔检测法等；表面检测的方法有金相显微镜法、扫描电镜法、电化学阻抗谱法等。
不同的检测项目需要采用不同的检测方法和设备，以确保对电镀镍的测量和评价更加准确和全面。
在电镀镍的厚度检测中，磁性测量法是常用的一种方法。
这种方法依靠磁性测试仪测量被测件表面磁场的变化以及电镀镍层的磁导率，从而确定电镀层的厚度。
与其他方法相比，磁性测量法简单、快速、准确，而且使用方便。
但是，该方法只适用于没有内部结构和涂饰物的平面零部件的厚度检测。
质量检测是确保电镀镍层质量的重要环节之一。
酸洗重量损失法是一种较为通用的质量检测方法，它依靠将被测件置于稀硝酸中，使得电镀镍层溶解，然后通过称量电镀层溶解后的质量变化来确定电镀层的质量。
与其他方法相比，该方法简单、灵敏、可靠，而且成本较低。
但是，该方法会对被测件产生一定的腐蚀作用，因此不能用于特殊材料的质量检测。
表面检测是评价电镀镍外观质量的重要手段之一。
金相显微镜法可以通过将电镀层切片并使用金相显微镜观察镜片上的金相结构，从而确定电镀层的表面形貌和内部结构。
而扫描电镜法通过对电镀层进行扫描并使用电子显微镜观察镜片上的形貌特征和微观结构，从而确定被测件表面的形貌特征和电镀层的状态。
电化学阻抗谱法则是一种常用的无损检测方法，它可以测量被测件表面的阻抗谱响应，从而评估电镀层的质量和性能。
与其他方法相比，金相显微镜法和扫描电镜法具有高精度、高分辨率以及形貌信息丰富的优点，而电化学阻抗谱法则具有无损检测、快速便捷的特点。
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Nonmetals非金属 Semimetals半金属
原理 利用光学原理，对物体进行 放大，可以观察到物体表面 或断面的金相显微结构。
应用 通过对电镀用的底材、电镀层的横截面和表面的结构放大观察，
可分析电镀品的品质和找出缺陷（如气孔、裂纹、夹杂物、剥 皮等）产生的原因及测量镀层厚度。 依据标准：ASTM B487，ISO1463，GB/T6462
电镀层物理性能
测量简介
电镀层厚度 镀层成份 镀层结合力 镀层硬度 镀层镍封颗粒数及应力 镀层延展性
测量电镀层厚度意义
电镀层厚度是衡量镀层质量的重要指标。 很大程度影响着产品的可靠性和使用寿命。 是镀层物理性能测试中的一个重要项目。
检测方法分类
破坏性检测 点滴法、液流法、溶解法、电量法（库仑法） 和金相法
半光亮鎳、光亮鎳、鎳封 四層鎳: 半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳、鎳封
电位差
镍层含硫量愈高, 电位愈负, 愈容易被腐蚀。 镍层含硫 量愈低, 电位愈正, 愈难被腐蚀。
光亮镍(含硫：0.04-0.08%) 高硫镍 (含硫：0.15%) 半光亮镍(含硫：<0.003%)
电位最负 电位最正
金相法(cross-section)
应用领域
PCB（电子线路板） 表面处理---Cu上沉镍金及Cu上沉锡等。
GMF（普通五金电镀） 不同基材上电镀的各金属镀层。
注：不包括清漆、涂层等非金属膜层。
测量厚度范围
一般电镀件最多可测三层 三层总厚度不要超过30um 对于薄镀件也可测四层，但精度会达不到
要求，准确度也不高，测量意义不大。
非破坏性检测 磁性法、涡流法、X射线法
镀层厚度和电位差同时测定 （库仑仪）
原理 库仑法又称电量法. 在被测镀层表面的已知面积上,以恒定电流 密度在相应试液中镀件作为阳极来溶解镀层. 当镀层金属溶解完毕,裸露出基体或中间镀 层时,电解池电压发生突变,以此作为测量终 点.根据库仑定律,以溶解镀层金属消耗的电 量、溶解镀层面积、镀层金属的电化当量、 密度以及阳极溶解的电流效率计算镀层的局 部厚度。 应用
IV V
VI VII VIII 2He
5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg
13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
切片测量厚度条件
镀层厚度应大于０.8um 无需知基材及镀层合金的比例 一般可自主表面上之一处或几处切取试样．除另
有规定外，应在镀层有代表性厚度和易出现疵病 之处切割． 由于能直接观察判断测试结果，所以通常作为镀 层和化学保护层测厚方法的仲裁方法．
操作过程
Cutting 切割
Mounting 镶嵌
膜厚度测定范围(单层)
Range
1000um
100um
10um
1um
Ti Cr Ni Zn Rb Sr Zr Nb Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Hf W Pt Au Pb Bi
Elements
I II IIIb IVb Vb VIb VIIb
VIII
b
1H
3Li 4Be
Ib IIb III
Grinding 磨光
Polishing 抛光来自Photo 拍照(Cleaning) 清洗
Etching 微蚀
How to make a better cross-section? 怎样做一个更好的切片
You can do it better, if you think it is an art. 当它是艺术品去做
的测量和成份的分析。 依据标准：ASTM B568， ISO3497，GB/T16921
牛津制造：微焦X射线管
牛津微焦X射线管在更小的束斑下 激发更高的荧光X射线强度
高计数率，改善分析精度 到达更小的激发X射线束斑
控制激发束斑：多准直器程控交换
对不同形状、尺寸的样品，获取最高的荧光 X射线强度。 多种规格圆形、矩形准直器可供选择。 最多可安装6种准直器
X射线是一种能量形态，是电磁波谱中特定一段区域。
X射线的产生
探测器
Fluorescent X-Ray
X射线管
Primary X-Ray
样品
X-ray测厚原理及其应用
原理 X射线射到电镀层表面，
产生X射线荧光，根据 荧光谱线出现能量位置 及其强度可以得到镀层 组成及厚度的信息。
应用 用于各种金属镀层厚度
1、测定各种金属镀层的厚度。 2、测定多层金属镍之间的电位差。 依据标准：ASTM B504，ISO2177， ASTM B764
测试槽
测 试 槽 cell
搅拌
银/氯化银参比电极
去膜电解液
电解槽
垫圈
试样
四层镍电位差及厚度图示
多層鎳電鍍
雙層鎳: 半光亮鎳、光亮鎳 三層鎳: 半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳
87Fr 88Ra 89Ac 104Rf 105Db106Sg 107Bh 108Hs
Lanthanides
58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu
Actinides
90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 98Cf 99Es 100Fr 101Md 102Nc103Lw
铝轮毂典型镀层结构
铝合金氧化膜厚度
塑料工件的漆膜厚度
ABS基材工件产生麻点
ABS基材工件产生裂纹
ABS基材工件表面腐蚀点
铝轮毂工件CASS后表面起泡
锌合金工件产生针孔
X-ray 测厚
什么是X射线?
RADIO MICRO IR VISIBLE UV ‘X-RAY’ GAMMA-RAY
37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe 55Cs 56Ba 57La 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn