电镀层物理性能测试PPT课件
合集下载
《电镀工艺学》教学课件—07电镀层性能及测试方法
试剂为化学纯、用蒸馏水配制。
溶液成分
镀层 基体金属 名称
含量g/L
铜 镍、钢 硝酸银 44
镍
钢、铜
氯化铁 硫酸铜
锡 锌或镉
铬
钢、铜和 铜合金
钢、铜及 铜合金
钢、铜和 铜合金及
镍
氯化铁 硫酸铜
盐酸
碘化钾 碘
盐酸 蒸馏水
300 100
50 20 150ml 200 100
100mL 300mL
测量终点的 特征
３）试样的研磨与抛光 “⊥” 研磨选用100或180号砂纸、水和无色乙醇为润滑剂 依次换240, 320, 500, 600号砂纸研磨，每次研磨时间
不超过30~40s，最后在抛光机上抛光2~3min，抛光膏 为4~8微米的金刚砂，以无色乙醇为润滑剂消除划痕， 当抛光等级要求高时，可降低抛光膏的粒经。
２）试样的镶嵌
硬度接近原有镀层硬度；颜色与 待测镀层有别。
为防边缘倒角，镀层上应尽可能再加镀不小于10 μm的其他镀层作支撑覆盖层。
紧
支撑覆盖层注意事项：
裹 铝
箔
１、锌、镉不用铜作支撑层，因为有置换镀层。 再
镶
２、锌、镉可相互作支撑层。
嵌
３、硬、脆的镀层不能施加支撑层时，可选用适当的
镶嵌。
４、可受微热<150℃和微压<200kg/mm2的镀层可
4.2电镀层性能及测试方法
镀层性能测定项目：
１、外观检查 ２、镀层厚度和孔隙率 ３、机械性能（硬度、脆性、结合力等） ４、耐腐蚀性能 ５、金相结构 ６、其他特殊性能
（光学、电学、磁学性能）
4.2.1镀层的外观
• 目测法 40w荧光灯500mm处的照度
第15讲-第11章-电镀层性能的测定
应发生明显的变化，可以此来指示溶解的终点。
溶解法
是将试样在适当的溶液中溶解，可以只溶解镀 层，对基体不浸蚀，对溶解前和溶解后的试样 分别称重，来确定镀层的质量；
也可以只溶解基体，对镀层不浸蚀，溶解后对 镀层称重。根据质量、密度和面积，计算出试 样上镀层的平均厚度。
金相显微镜法
按照金相制备试样的要求，制备镀层的横断面， 并对镀层进行必要的镶嵌、抛光和适当的浸蚀 ，利用金相显微镜，在放大了的镀层横断面图 像上测量镀层厚度。
涡流法主要用于铝、铜、黄铜、奥氏体不锈钢 等具有良好导电性的基体上绝缘的涂层、树脂 、氧化物等厚度的测定，也就是用于测量非磁 性金属上非导电层的厚度。
涡流法
涡流法是用高频交流电在金属表面产生涡流， 涡流的深度与电流频率的平方根成反比，与金 属的电阻率成正比。
涡流法
因此，在一定的频率下，表面层产生的涡流深 度只与有电流通过的表面层的电导率有关，即 涡流振幅和相位是导体(基体）与测量探头之间 非导电层厚度的函数，所以测定涡流的大小， 可间接地测定镀层的厚度，测量误差小于10% 。但厚度小于3μm时误差较大。
由于直接观察测量，
故精确度较高， 常用作为其他测量方法的仲裁。
基体
镀层
液流法
通过控制测试设备液柱高度和毛细管内径、毛 细管距试件的距离来控制测试溶液流速和流量 ，使镀层局部溶解，根据镀层溶解的时间，计 算溶解面镀层的平均厚度。溶解终点以金属颜 色的变化或电势变化作为指示。因终点难于判 断，测量误差较大，未列入国家标准。
1. 镀层的内应力
早在1858年，Gore已经发现镀层存在内应力。 镀层宏观内应力形成的机理 电沉积条件对镀层性能的影响 内应力的测量方法
内应力的测量方法
弯曲阴极法 螺旋收缩仪法 X射线应力测定法
溶解法
是将试样在适当的溶液中溶解，可以只溶解镀 层，对基体不浸蚀，对溶解前和溶解后的试样 分别称重，来确定镀层的质量；
也可以只溶解基体，对镀层不浸蚀，溶解后对 镀层称重。根据质量、密度和面积，计算出试 样上镀层的平均厚度。
金相显微镜法
按照金相制备试样的要求，制备镀层的横断面， 并对镀层进行必要的镶嵌、抛光和适当的浸蚀 ，利用金相显微镜，在放大了的镀层横断面图 像上测量镀层厚度。
涡流法主要用于铝、铜、黄铜、奥氏体不锈钢 等具有良好导电性的基体上绝缘的涂层、树脂 、氧化物等厚度的测定，也就是用于测量非磁 性金属上非导电层的厚度。
涡流法
涡流法是用高频交流电在金属表面产生涡流， 涡流的深度与电流频率的平方根成反比，与金 属的电阻率成正比。
涡流法
因此，在一定的频率下，表面层产生的涡流深 度只与有电流通过的表面层的电导率有关，即 涡流振幅和相位是导体(基体）与测量探头之间 非导电层厚度的函数，所以测定涡流的大小， 可间接地测定镀层的厚度，测量误差小于10% 。但厚度小于3μm时误差较大。
由于直接观察测量，
故精确度较高， 常用作为其他测量方法的仲裁。
基体
镀层
液流法
通过控制测试设备液柱高度和毛细管内径、毛 细管距试件的距离来控制测试溶液流速和流量 ，使镀层局部溶解，根据镀层溶解的时间，计 算溶解面镀层的平均厚度。溶解终点以金属颜 色的变化或电势变化作为指示。因终点难于判 断，测量误差较大，未列入国家标准。
1. 镀层的内应力
早在1858年，Gore已经发现镀层存在内应力。 镀层宏观内应力形成的机理 电沉积条件对镀层性能的影响 内应力的测量方法
内应力的测量方法
弯曲阴极法 螺旋收缩仪法 X射线应力测定法
最新电镀层物理性能测试
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
半光亮鎳、光亮鎳、鎳封 四層鎳: 半光亮__________________ ______________________
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。
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
____________________________ ______________________
操作过程
Cutting 切割
Mounting 镶嵌
Grinding 磨光
Polishing 抛光
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
➢ 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
ABS基材工件表面腐蚀点
____________________________ ______________________
镀层的性能检测PPT课件
具体方法可根据镀种和镀镀件选定： (一)弯曲试验; (二)锉刀试验; (三)划痕试验; (四)热震试验
第4页/共26页
电镀层厚度的测量
电镀层的厚度及其均匀性是镀层质量的重要标志，它在很 大程度上影响产品的可靠性和使用寿命。电镀层的厚度测量 方法分破坏性测量和非破坏性测量两大类。属于破坏性测量 的方法有计时液流法，点滴测厚法，库仑法，金相法等，属 于非破坏性的测量方法有磁性法，涡流法，β射线反向散射 法，X-ray法，扫描电镜法等。
感谢您的观看！
第26页/共26页
第1页/共26页
电镀层外观检验
金属零件电镀层的外观检验是最基本、最常用的检验。 外观不合格的镀件就无需进行其它项目的测试。
检验时用目力观察，按照外观可将镀件分为合格的﹑有 缺陷的和废品三类。
外观不良包括有针孔，麻点，起瘤﹑起皮﹑起泡﹑脱落 ﹑阴阳面﹑斑点﹑烧焦﹑暗影﹑树枝状和海绵状江沉积层以及 应当镀覆而没有镀覆的部位等缺陷。
属离子通过镀层上的孔隙，电泳迁移到测试纸上。由于金属 离子和测试纸上的化学试剂会发生反应形成染色点，因此可 根据测试纸上染色点的多少来判定镀层孔隙的多少。
第13页/共26页
4. 气体渗透法 气体渗透法是将试样暴露于腐蚀性气体环境中一定时间后，
通过显微镜观测锈斑个数合腐蚀程度来计算孔隙率。本方法 具有液体浸没试验没有的两个潜在优点：气体渗透入孔隙的 能力比液体强；许多气体孔隙率试验模拟了实际使用过程中 发生的孔隙发生机制。 本方法试验使用的气体主要有硝酸蒸气，二氧化硫，硫化氢， 氯气等。
第16页/共26页
镀层焊接性能的测试
镀层焊接性是表示焊锡在欲焊在欲焊金属表面流动的难 易程度。评定镀层焊接性的方法有流布面积法﹑润湿时间法 和蒸汽考验法。
第4页/共26页
电镀层厚度的测量
电镀层的厚度及其均匀性是镀层质量的重要标志，它在很 大程度上影响产品的可靠性和使用寿命。电镀层的厚度测量 方法分破坏性测量和非破坏性测量两大类。属于破坏性测量 的方法有计时液流法，点滴测厚法，库仑法，金相法等，属 于非破坏性的测量方法有磁性法，涡流法，β射线反向散射 法，X-ray法，扫描电镜法等。
感谢您的观看！
第26页/共26页
第1页/共26页
电镀层外观检验
金属零件电镀层的外观检验是最基本、最常用的检验。 外观不合格的镀件就无需进行其它项目的测试。
检验时用目力观察，按照外观可将镀件分为合格的﹑有 缺陷的和废品三类。
外观不良包括有针孔，麻点，起瘤﹑起皮﹑起泡﹑脱落 ﹑阴阳面﹑斑点﹑烧焦﹑暗影﹑树枝状和海绵状江沉积层以及 应当镀覆而没有镀覆的部位等缺陷。
属离子通过镀层上的孔隙，电泳迁移到测试纸上。由于金属 离子和测试纸上的化学试剂会发生反应形成染色点，因此可 根据测试纸上染色点的多少来判定镀层孔隙的多少。
第13页/共26页
4. 气体渗透法 气体渗透法是将试样暴露于腐蚀性气体环境中一定时间后，
通过显微镜观测锈斑个数合腐蚀程度来计算孔隙率。本方法 具有液体浸没试验没有的两个潜在优点：气体渗透入孔隙的 能力比液体强；许多气体孔隙率试验模拟了实际使用过程中 发生的孔隙发生机制。 本方法试验使用的气体主要有硝酸蒸气，二氧化硫，硫化氢， 氯气等。
第16页/共26页
镀层焊接性能的测试
镀层焊接性是表示焊锡在欲焊在欲焊金属表面流动的难 易程度。评定镀层焊接性的方法有流布面积法﹑润湿时间法 和蒸汽考验法。
《电镀工艺学》教学课件—06镀液与镀层的性能
③电流效率对镀层均布的影响
ηk-Dk关系曲线
曲线I： 电流效率对分散能力没影响。
曲线II： 电流效率使镀层分布更不均匀。
曲线Ⅲ： 电流效率对镀层分布起“调节”作用。
小 结： 使电流和金属在阴极上分布均匀，采用的措施：
•选择适当的配位剂和添加剂，提高镀液的阴极极化度； •添加碱金属盐类或其他强电解质，提高镀液的电导率； •尽可能加大零件与阳极间的距离； •采用象形阳极、辅助阴极等使电流分布均匀； •在挂具设计时，使零件主要被镀面对着阳极并与之平行； •零件在电镀槽中应均匀排布,并充满整个镀槽。
,1－K
）
,2
＝K,2＋
＝K
,2＋I
I
K ,1
K,2
(D1
D2 )
D
式中：
I1、I2 ——近阴极和远阴极的电流强度； ρ ——电解液的电阻率；
l1——近阳极和阳极之间的距离。
△l ——远阴极和近阴极与阳极距离之差；
△φ/△D ——阴极极化度。
趋于0
措施：缩小远、近阴极与阳极之间的距离差（△l）； 尽可能增大零件和阳极之间的距离（l 1）；
一、镀液的分散能力 （1）镀液分散能力的数学表达式
总阻力：R电极；R电液；R极化
I=U/(R电液+R极化)
∴I1= U/(R电液1+R极化1)； I2= U/(R电液2+R极化2)
远、近阴极电解槽
l-近阴极；2-远阴极； 3-阳极；4-绝缘隔板
Dk1 Dk2
I1 I2
R电 液2＋R极 化2 R电 液1＋R极 化1
降低溶液的电阻率ρ，
提高阴极极化度（△φ/△D）。
1）几何因素 几何因素包括电解槽的形状、电极的形状、尺寸
第10章电镀层性能及测定(1)
4.2 表面显微硬度测试
硬度测试的基本原理是：在一 定时间间隔里，施加一定比例的负 荷，把一定形状的硬质压头压入所 测材料表面，然后，测量压痕的深 度或大小。如图所示，显微硬度是 指采用1Kgf(9.8N)或小于l Kgf(9.81 N)负荷进行的硬度试验。
图10.2 显微硬度测试原理
4.3 内应力测试
1.1 扫描电子显微镜
扫描电子显微镜是对纳米材料的表面形貌以及尺寸进 行表征的重要实验手段，它突破了光学显微镜由于可见光 波长造成的分辨率限制，放大的倍率大大提高，能够为涂 层的研究提供非常直接的证据，而且扫描电子显微镜的景 深比大，扫描出的图象富有立体感，提供的表面信息全面。
扫描电子显微镜的工作原理： 电子束从电子枪中发射出来，通过一个加速电场的作 用后在电磁透镜的作用下汇聚成一个直径5 nm的电子束， 然后在扫描线圈作用下在样品表面做光栅状扫描，被加速 的高能电子打在样品表面和样品作用后被检测器捕获，然 后检测器信号被送到显像管，在屏幕上显示出来。
2.3 破坏法 (1)阳极溶解法；
阳极溶解测量方法，是一种使用方便、准确度高、适用广泛 的测厚方法。本方法是电化学原理在电沉积领域中的一种具体应 用，它的工作原理是，配备必要的装置，以电沉积零件做阳极置 于适当的溶液中，对精确限定面积的涂层进行恒电流溶解。 (2)金相显微镜法，精确度较高，常作为其他测量方法的仲裁。 (3)涡流法；(4)液流法；(5)轮廓仪法；(6)多光束干涉仪法
a
b
图10.3 盐雾腐蚀一周后的宏观形貌分析图（a.普通镍镀层,b.纳米级镍镀层)
绝大多数腐蚀过程的本质是电化学性质的，
因此在腐蚀机理研究、腐蚀试工业腐蚀监控中， 广泛地利用金属/电解质溶液界面(双电层)的电 性质，所以化学测量技术己成为重要的腐蚀研 究方法。常用的电化学方法有Tafel直线外推法、 三点法、线性极化法、方波法、交流阻抗法等
电镀层性能测试技术.ppt
2019/4/8
5
電鍍層性能測試技術
----外觀檢驗 1.鍍層的目的，除防護及達到相應的功能外，幾乎均要求一
定的外觀質量，特別是裝飾性鍍層和防護-裝飾性鍍層均 要求有華麗而光亮的外觀，不允許存在明顯的缺陷！ 檢查鍍層外觀的方法：是在天然散射光或無反射光的白色透 明光線下用目力直接觀察。光的照度應不低於300lx（即 相當於零件放在40w日光下距離500mm處的光照度）。 檢查內容：包括鍍層種類的鑒別，鍍層的宏觀結合力，鍍層 的顏色，光亮度，均勻性即鍍層缺陷等項檢測。
2019/4/8
11
電鍍層性能測試技術
-----表面光亮度
B 樣板對照法，屬於目測法經改進後的比較法 1.標準光亮度樣板制作： 1.1 一級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.04 μm<Ra<0.08 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍光亮鎳後套鉻拋光而成； 1.2 二級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.08 μm<Ra<0.16 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍光亮鎳後套鉻拋光而成； 1.3 三級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.16 μm<Ra<0.32 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍半光亮鎳後套鉻拋光而成； 1.4 四級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.32 μm<Ra<0.64 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍半光亮鎳後套鉻拋光而成； 檢驗與評定；將被檢鍍件地規定的測試條件下(與檢驗表面缺陷相同)， 反復與標準光亮度樣板比較，觀察兩者反光性能，最後以被檢鍍層 的反光性與哪個標準樣板相似，又低於更高一級光亮度樣板時，以 該標準樣板的光亮度級別，作為被檢鍍層的光亮度級別。 光亮度樣板使用期一般為一年。
2019/4/8
10
電鍍層性能測試技術
----表面光亮度
5
電鍍層性能測試技術
----外觀檢驗 1.鍍層的目的，除防護及達到相應的功能外，幾乎均要求一
定的外觀質量，特別是裝飾性鍍層和防護-裝飾性鍍層均 要求有華麗而光亮的外觀，不允許存在明顯的缺陷！ 檢查鍍層外觀的方法：是在天然散射光或無反射光的白色透 明光線下用目力直接觀察。光的照度應不低於300lx（即 相當於零件放在40w日光下距離500mm處的光照度）。 檢查內容：包括鍍層種類的鑒別，鍍層的宏觀結合力，鍍層 的顏色，光亮度，均勻性即鍍層缺陷等項檢測。
2019/4/8
11
電鍍層性能測試技術
-----表面光亮度
B 樣板對照法，屬於目測法經改進後的比較法 1.標準光亮度樣板制作： 1.1 一級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.04 μm<Ra<0.08 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍光亮鎳後套鉻拋光而成； 1.2 二級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.08 μm<Ra<0.16 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍光亮鎳後套鉻拋光而成； 1.3 三級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.16 μm<Ra<0.32 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍半光亮鎳後套鉻拋光而成； 1.4 四級光亮度樣板：經加工標定粗糙度0.32 μm<Ra<0.64 μm的銅制(鐵 制)試片，電鍍半光亮鎳後套鉻拋光而成； 檢驗與評定；將被檢鍍件地規定的測試條件下(與檢驗表面缺陷相同)， 反復與標準光亮度樣板比較，觀察兩者反光性能，最後以被檢鍍層 的反光性與哪個標準樣板相似，又低於更高一級光亮度樣板時，以 該標準樣板的光亮度級別，作為被檢鍍層的光亮度級別。 光亮度樣板使用期一般為一年。
2019/4/8
10
電鍍層性能測試技術
----表面光亮度
简单的电镀实验ppt完美版1
-3-
原理梳理
实验探究
实验反思
课前篇素养初探 随堂检测
1.【思考与讨论】 若想在铁制品上镀一层铜。 (1)如何设计该电镀实验装置? (2)电镀开始后,两电极分别发生怎样的电极反应? 提示:(1)铁制品与直流电源的负极相连,金属铜与直流电源正极 相连,用硫酸铜溶液作电镀液。 (2)阳极(铜):Cu-2e-== Cu2+,阴极(铁制品):Cu2++2e-== Cu。 2.完成教材第118页【实验步骤】中的实验内容,熟悉常见的电镀 装置。
4.实验活动4 简单的电镀实验 课件【新教材】人教版（2019）高中化 学选择 性必修 一(共9 张PPT)
-9-
答案:A 解析:电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜在阴极析出,单质银不放电,形 成阳极泥,不生成Ag2SO4。综合上述分析可知A项正确。
ห้องสมุดไป่ตู้
4.实验活动4 简单的电镀实验 课件【新教材】人教版（2019）高中化 学选择 性必修 一(共9 张PPT)
-7-
4.实验活动4 简单的电镀实验 课件【新教材】人教版（2019）高中化 学选择 性必修 一(共9 张PPT)
提示:铁制品溶解,铜片上析出铜。阴极和阳极发生的反应分别 是Cu2++2e-== Cu、Fe-2e-== Fe2+。
-5-
4.实验活动4 简单的电镀实验 课件【新教材】人教版（2019）高中化 学选择 性必修 一(共9 张PPT)
课前篇素养初探
原理梳理
实验探究
实验反思
随堂检测
1.若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是( ) ①将铜片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在
原理梳理
实验探究
镀液性能与镀层质量检验培训课件
04
镀液性能的检测与维护
镀液性能的检测方法
了解镀液性能的检测方法对于保证镀 层质量至关重要。
定期检测镀液性能是维护镀层质量的 重要环节。
通过物理、化学和电化学等方法，对 镀液的成分、浓度、温度、酸碱度等 进行检测，确保其符合工艺要求。
根据不同的镀液类型和工艺要求，制 定合理的检测计划，定期对镀液进行 检测，及时发现并解决潜在问题。
粗糙度
基材表面的粗糙度对镀层的结合 力和外观都有影响，适当的粗糙 度可以提高镀层的附着力和耐磨
性。
材质
不同材质对电镀的适应性不同， 前处理阶段需要考虑基材的材质 和特性，选择合适的电镀工艺和
配方。
03
镀层质量的检验方法
外观检验
通过目视或低倍显微镜检查镀层的外观，评估其表面状态、颜色、光洁度等是否 符合要求。
金属盐浓度
金属盐是构成镀液的主要成分，其浓 度直接影响镀层中金属的含量和覆盖 度，过高或过低都会影响镀层质量。
络合剂
添加剂
添加剂可以改善镀液的电化学行为， 提高镀层的平滑度和结合力，常见的 添加剂包括表面活性剂、稳定剂和光 亮剂等。
络合剂的作用是使金属离子形成可溶 性络合物，控制络合剂的种类和浓度 可以调整镀层的光泽度和硬度。
确保实验室内工具齐全，设备状态良好，如滴定 管、烧杯、搅拌器等。
操作步骤
按照规定的顺序进行实验操作，确保每一步都准 确无误，如溶液的配制、镀层的制备等。
技巧分享
在实验过程中，掌握一些技巧可以提高实验效率， 如快速搅拌、准确滴定等。
安全防护措施
佩戴防护眼镜和实验服
在实验过程中，务必佩戴合适的防护眼镜和实验服，以防止溶液 溅出伤人和化学物质污染。
电镀层物理性能测试
电镀层成份测定
（扫描电镜-能谱系统）
原理 通过接收与处理由高能电子束作用于试样所激 发出的二次电子、背散射电子、特征X-射线 等信号，分别可以获得材料的形貌、结构、 成分及含量等信息
扫描电镜-能谱系统
应用 用于材料表面形貌、晶体结构的观察和化学 成份的分析
镍腐蚀
铜晶结构
扫描电子显微镜(SEM)的成像方式
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
多 層 鎳 電 鍍
雙層鎳: 三層鎳: 半光亮鎳、光亮鎳 半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳 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
扫描电子显微镜有多种成像方法最常用的有: 二次电子成像（Secondary electron imaging, SE) 背散射电子成像（ Back-scattering electron imaging, BSE) 电流成像
二次电子成像（SE）
高能入射电子束轰击样品时，入射的电子束会把样品中的电子“轰” 出来，产生大量的“二次电子”。“二次电子”成像 就是收集这些 “二次电子”而成的图像。由于能被收集的二次电子与表面的形貎强
镀层厚度条件：1.至少15um 2.试样厚度至少为压痕直径的 1.4倍
金属镀层硬度比较
10000
8000
] Hardness HV [kp/mm²
6000
4000
2000
Pb
Sn
Zn
Ag
Cu
Fe
Ni
Cr
电镀层物理性能测试市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
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
镀层结合力试验
定义：
镀层结合力是指镀层与基体金属（或中间镀层） 旳结合强度，即单位表面积旳镀层从基体金属 （或中间镀层）上剥离所需要旳力．
原因：
镀层结合力不好，多数原因是镀前处理不良所致． 另外，镀液成份和工艺规范不当或基体金属与 镀层金属旳热膨胀系数悬殊，均对镀层结合力有明显影响．
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, 愈轻易被腐蚀。 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)
原理 ➢ 利用光学原理，对物体进行 放大，能够观察到物体表面 或断面旳金相显微构造。
应用 ➢ 经过对电镀用旳底材、电镀层旳横截面和表面旳构造放大观察，
可分析电镀品旳品质和找出缺陷（如气孔、裂纹、夹杂物、剥 皮等）产生旳原因及测量镀层厚度。 ➢ 根据原则：ASTM B487，ISO1463，GB/T6462
✓ 作3或4次切割，相互之测试距离约3—4毫米，观察底材与镀层或镀 层与镀层之间有无结合力不良。任何结合力不良都被以为不经过此次 测试
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
硬度测试 显微维氏硬度（HV）
压头：正四菱锥金刚石压头
测量过程
显微维氏硬度
显微维氏： HV0.01,0.015,0.02,0.025,0.05,0.1,0. 2,0.3,0.5,1
20KeV旳高能电子能够将样品中原子旳内层电子轰击出来, 称之为电离, 当内层有空位时, 原子旳外层电子会填充内层空位, 同步放出(发射)同 等能量旳特征X(射线)光子(E=hn). 每一种元素有一组特征X射线, 其 X光子旳能量是一定旳和固有旳, EDX就是利用半导体探测器, 将被测 元素特征X光子旳能量和数量(产额)精确地测量出来. 来对微区进行元 素旳鉴定(经过比较X射线旳能量)或定性分析, 也能够经过测量某一元 素旳某一X射线旳产额, 与已知含量旳样品(标样)进行比较, 进行定量 分析. 因为特征X光子旳数量(产额)与该元素旳含量成正比.
电镀层物理性能测试共65页文档
39、勿问成功的秘诀为何，且尽学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
电镀层物理性能测试
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
202E1lements
28
I II IIIb IVb Vb VIb VIIb
VIII
b
1H
3Li 4Be
Ib IIb III
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
2021
电位最负 电位最正
9
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。
2021
24
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
2021
25
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。
87Fr 88Ra 89Ac 104Rf 105Db106Sg 107Bh 108Hs
Lanthanides
58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu
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。
2021
21
X射线的产生
探测器
Fluorescent X-Ray
X射线管
Primary X-Ray
样品
2021
22
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
的测量和成份的分析。 依据标准：ASTM B568， ISO3497，GB/T16921
2021
23
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
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
2021
12
铝轮毂典型镀层结构
2021
13
铝合金氧化膜厚度
2021
14
塑料工件的漆膜厚度
2021
15
ABS基材工件产生麻点
2021
16
ABS基材工件产生裂纹
2021
17
ABS基材工件表面腐蚀点
2021
18
铝轮毂工件CASS后表面起泡
2021
19
锌合金工件产生针孔
2021
20
X-ray 测厚
试样
6
四层镍电位差及厚度图示
2021
7
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
半光亮鎳、光亮鎳、鎳封 四層鎳: 半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳、鎳封
2021
8
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%)
2021
26
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。
2021
27
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
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
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
2021
5
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
2021
电镀层物理性能
测量简介
2021
1
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
2021
2
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。
2021
3
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
➢ 依据标准：ASTM B487，ISO1463，GB/T6462
2021
10
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．
➢ 非破坏性检测 磁性法、涡流法、X射线法
2021
4
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
2021
11
操作过程
Cutting 切割
Mounting 镶嵌
Grinding 磨光
Polishing 抛光
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