复合电镀镍-金刚石工艺及其故障处理

液 中硼 酸的 质量 浓 度 偏低 或偏 高 ， 都会 影 响 ｐ Ｈ 值
的稳定 。当 ｐ Ｈ 值 太低 时 ， 不仅降 低 阴极效 率 ， 而且 使 工件表 面产 生大 量 氢 气 ， 部 分 氢 气泡 附在 工 件表 面， 影 响金 属 沉 积 ， 容 易造 成 镀层 花 斑 。所 以 ， 应 该
针孔 大 多 是气 体 在 镀 件表 面停 留而 造 成 的 ， 可
以使 用润 湿 剂 和 强 搅 拌 来 减 小 它 的 影 响 。除 此 之
外， 造成针 孔 的原 因还 有 ： 表 面润 湿 剂 少 、 阴 极 电 流
严格 控制 氯化 物和 硼 酸 的 质量 浓 度 ， 将 其 控 制在 所
理 后 的 工 件 在 空 气 中 放 置 一 段 时 间 再 镀 也 要 发 花
等 。因此 ， 一 定要 严格 控制 前处 理 的每一个 环节 ， 工 件除油 后不 得接 触 其 它污 染 源 ， 前 处 理 完毕 后 应 尽
针孔 、 麻 点 如 出 现 在镀 件 的 凸 出部 分 （ 面 向 阳
（ 陕西科技 大学 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ）
ＨＵｏ Ｍｉ ａ ｏ。 ＹＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ － ｑ ｉ ａ ｏ
（ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｐｕ ｌ ｐ ａ ｎ ｄ Ｐ ａ ｐ ｅ ｒ Ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ．Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆
等； 电镀过 程 中产 生双性 电极或 断 电时间过 长 ； 镀液
理—— ＋ 热 处理—一 性能 测试
１ ． ２ 工 艺规范 及镀前预 处理
（ １ ）工 艺 规 范
Ｎｉ ＳＯ ・ ６ Ｈ２ Ｏ
中硼 酸 少 、 杂质多、 ｐ Ｈ值高 、 有油 及 有 机 杂 质或 光
亮剂 过多 等 。
Ｅ Ｚ ］ 徐 龙 堂 ，徐 滨 士 ， 周美玲 ， 等 ．电刷 镀 镍 ／ 镍 包 纳 米 Ａｌ ｚ ０３ 颗 粒 复 合 镀层 微 动磨 损 性 能 研 究 ［ Ｊ ］ ．摩 擦 学 学 报 ，２ ０ ０ １ ，２ １ （ １ ） ：
２ ４ — ２ ７ ．
制 电镀 液时 ， 切忌 主盐取 上 限值 。另外 ， 为 了控 制主
些故 障 ， 并 就 这 些 故 障提 出 了处 理 办 法 。
关键词 ： 复 合 电镀 ；工 艺 ；常 见故 障 ；故 障处 理
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｎ ｉ ｃ ｋ ｅ ｌ — ｄ ｉ ａ ｍｏ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ
其中ｃ １ 一 能促 进 阳极溶解 ， 保 证 主盐 的正 常补 充 ， 并 能 提高镀 液 的导 电性 和改 善镀 液 分 散 能力 。Ｃ １ 一的
质 量浓 度过 低 时 ， 阳极 局 部 易钝 化 ， 并 大 量 析 出 氧 气， 易生 成黑 色沉 淀 附着于 阴极 ， 造 成 镀层花斑 。镀
电镀 与 环保
第３ ０卷第 ３ 期（ 总第 １ ７ ３期） ・１ １・
净， 轻 则影 响镀层 结合 力 ， 重则 影响镀 层结 构 。除油
团聚 ， 导致镀 层 表面 粗糙 ， 降低 了表 面质量 。
１ ． ３ ． ４ 镀层 发花
不净 因素 ： 除油液 成分 、 温度 、 时 间不 当等 。 因此 ， 需
（ １ ）前 处 理 不 良
２ ０ ０ ， ～３ ０ ０ ｇ ／ Ｌ ０ ， ～５ ０ ｇ ／ Ｌ
镀 层 结合 力 差 主要 是镀 前 处理 不 良所 造成 的。 基体 金属 表 面 黏 附油 污 不 可 避 免 ，这 些 油 污 除 不
Ｎｉ Ｃｌ ２・６Ｈ２ Ｏ
２ ０ １ ０ 年５ 月
量 浓度 过高 。它也 是镀 液不 稳定 因素 之一 。当阳极 面积过 大 ， 阴极面 积过 小 ， 阳极溶解 的金属离 子 除少 量 供 阴极沉 积外 ， 还有 大量剩 余 ， 必然 导致 主盐 的质
量 浓 度 上 升 。大 量 镍 金 属 微 粒 从 阳 极 分 离 ， 沉 积 槽
底， 有 的被带 电吸 附到 阴极上 ， 使 高 电流密 度 区产生 堆 积镀层 或粗 糙无 光 ， 影 响 了镀层 质量 。所 以 ， 在 配
表面 活性 剂
ｐ Ｈ 值
Ｊ ｋ
０ ． ０ ５ ～Ｏ ． １ ５ ｇ ／ Ｌ
３ ～５
１ ． Ｏ ～２ ． ５ Ａ／ ｄ ｍ。
４ ０～ ５５ ℃
表 面防护 、 表面改 性 以及 表 面强 化 等方 面 越来 越 显 示 出不可 替 代 的 重 要 地 位 。 由于 其 具 有 优 良的 机 械、 物理 、 化 学性 能 ， 已受 到材料 界的关 注ｌ １ ］ 。利 用 复合 镀技 术 可 以 制 备 出一 系 列 性 能 优 异 的 复 合 镀 层， 目前研 究较 多的是高 硬度 、 耐 磨性镀 层 。此类 复 合 镀层是 在 基 质 金 属 中加 入硬 度 较 高 的微 粒 ， 如：
参 考 文献 ：
［ １ ］ 李卫东， 胡进 ， 左正忠 ， 等． 有关复合电沉积机理研究［ Ｊ ］ ．武 汉
大 学 学报 ， ２ ０ ０ ０ ，６ （ １ ２ ） ： ６ ９ ５ — ７ ０ ０ ．
１ ． ３ ． ３ 镀层 表 面粗糙 粗糙 是 由于溶 液 中的微 粒在 电镀 过程 中 留置在 镀 层 中而形 成 的 。镀 层 粗 糙 的 主要 原 因 ： 主盐 的质
去离子 水洗一 稀 氢氧化 钠浸泡一
稀 硝酸浸 泡一
布在 镀层 中能显著 提高镀 层的耐磨 性能 ］ 。本文 制
去 离子水 冲洗
备 了镍一 金刚石 复合镀层 ， 并分 析 了复合 电镀 中常 见
的故 障 ， 提 出 了相 应 的解 决办法 。
浸泡 在镀液 中待用
１ ． ３ 常见 故障及 处理
１ 复合 电镀 镍一 金 刚石
１ ． １ 工 艺 流 程
１ ． ３ ． １ 镀层 结合 力差 镀层结 合力差 ， 通 常表现 为起泡 、 开裂 、 脱 皮等 。
主要 原 因 ： 镀 前 处 理 不 良、 零 件 表 面 有 油 及 氧 化 物 电镀一 镀后 处
镀液 配制一
镀前 预处理一
加强镀 前处 理 （ 包括 ： 除油 、 除锈 ） ， 以保 证 零件 表 面 没有 油污 、 锈 斑 和氧化 皮 ， 同时加 强 电镀 前 的活化 处 理， 保证 零件 表 面在 电镀前 没有 氧化膜 产 生 。 （ ２ ）杂质多
（ １ ）氯化物 和 硼酸偏 离规 范 镍一 金 刚石镀 液 的 阳极 活化 剂为 Ｎｉ Ｃ １ 。・ ６ Ｈ。 ０。
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ ＆ Ｐｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ
Ｖｏ Ｉ ． ３ ０ Ｎ０ ． ３
复 合 电 镀 镍一 金 刚 石 工 艺 及 其 故 障 处 理
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎｄ Ｆａ ｕ ｌ ｔ Ｈａ ｎｄｌ ｉ ｎｇ ｏ ｆ Ｎｉ ｃ ｋｅ ｌ — Ｄｉ ａ ｍｏ ｎｄ Ｃｏ ｍｐｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｃｏ ａ ｔ ｉ ｎｇ 霍 苗 ， 杨 建 桥
ａ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａｉ ｌ ．Ｓ ｏ ｍｅ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｇｇｅ ｓ ｔ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｃ ｏ ｍｐ ｏｓ ｉ ｔ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ；ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ；ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ；ｆ ａ ｕｌ ｔ ｈａ ｎ ｄｌ ｉ ｎ ｇ
盐 的质量 浓度 ， 也可 挂人适 量 的不溶 性 阳极 。 另外 ， 本 文采用 的磨 料微 粒是金 刚 石微 粉 ， 当其
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｑ １ ５ ３
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ — ４ ７ ４ ２ （ ２ ０ １ ０ ） ０ ３ — ０ ０ １ ０ — ０ ２
０ 前 言
复合 电镀技术 是指在 电解质 溶液 中加入一种 或
金 刚石粉 （ １ ０ ￣２ ０址 ｍ）
Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ２ １ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
摘要 ： 介 绍 了复 合 电镀 镍 一 金 刚石 的 工 艺过 程 ， 详 细 分析 了影 响 复 合 电镀 工 艺 的诸 多 因素 。介 绍 了 电镀 过 程 中经 常 遇 到 的一
Ｓ ｉ Ｃ， Ａ１ 。 Ｏ 。 ， 金 刚 石 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 硬 质 微 粒 。这些 微 粒 弥 散 分
—
ｔ
１ ｈ
（ ２ ）镀 前预处 理 基 体镀前 处理 ：
机械 打磨一
电 镀
抛光一
化学 除油一
弱 酸活化
金 刚 石 粉 的预 处 理 ：
丙酮浸 泡一 去离子 水洗一 至ｐ Ｈ 值约 为 ７ 一
铜 、铬等杂 质过 多 ， 除引起 镀层 毛 刺 外 ， 还 能 影
响镀层 结合力 ； 有 机 添 加剂 分 解 产 物 过 多也 会 影 响
结 合力 。只要 严格 执行 操作 规程 ， 减少 杂质 带入 量 ， 就 能将 杂质 的质量 浓度 降到最 低 值 ， 不 致产 生危 害 。
１ ． ３ ． ２ 镀 层 表 面 出 现 针 孔
氢气 吸附在 镀件 表面 ， 阻碍镀 层 金属 的沉 积 ， 而 在镀 层表 面形成 针孔 、 麻 点 。 由于润 湿 剂 在 电镀 过 程 中 被不 断消耗 ， 故应 经 常补充 。
（ ２ ）阴 极 电 流 密 度 过 大
现象 ； 工件 经酸洗 、 化 学除 油后 放置 时间长 而氧化 变 色； 用 手接触 工件 容 易有人 体 的油脂 分泌物 ； 经前 处
极） ， 则 表 明阴极 电 流 密度 过 大 ， 调 低 阴极 电流 密度
即可避 免 。
快 实施 电镀 ， 以减 少镀 层发 花 的可能性 。
２ 结 语
根据 上述 各种 常见 故 障 的 分 析 ， 可 以先 确 定故 障原 因 ， 然 后 采 取相 应 措 施 ， 即 可 排除 。其 实 ， 只要 认 真执行 电镀 的规 范 和规 程 ， 很 多 故 障是 可 以避免 的， 这也 是减 少或 避免 故障 的最根 本措施 。
Ｈ３ ＢＯ３ Ｎａ Ｃ１
３ ０ ￣４ ５ ｇ ／ Ｌ
１ ０ ￣４ ０ ｇ ／ Ｌ １ ６ ｇ ／ Ｌ
几 种不溶性 固体微 粒 ， 在 金属离 子被还原 的 同时 ， 将
不溶性 的固体微粒 均匀地 夹杂到金 属镀层 中 。复 合
镀层 是一类 以基质 金属 为均匀连续 相和 以不溶性 微 粒 为分散相 的金属 基复合 材料 的镀 层 。其 在材料 的
需范 围 内 。
（ ２ ）前 处 理 不 良
密度 过大 等 。
（ １ ）表 面 润 湿 剂 少
前处 理不 良会 引起花 斑 ， 除油不 净是 主要 因素 。 另外还 有其 它 的一些 因素 ， 如： 待镀工 件有 变色 氧化
电镀过 程 中 阴极 有 氢 气 析 出 ， 如果镀液 ｐ Ｈ 值 过低 、 阴极 移动 过缓 、 润湿 剂 的质量浓 度不 足都 会使