第三章 電鍍基礎(chǔ)3【鍍液性能與鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 6(或4)學(xué)時】

1、第三節(jié) 鍍液性能與 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn)1. 鍍液性能測試鍍液性能測試 1.1 Hull槽試驗(yàn)（掌握）槽試驗(yàn)（掌握） 1.2 電解液的陰極極化性能 1.3 電解液的分散能力 1.4 覆蓋能力 1.5 整平能力 1.6 陰極電流效率 1.7 電導(dǎo)率什么是什么是Hull槽槽ABCDabcdABCDe-+267mL槽的幾何尺寸：a = 48mm，b = 64mm，c = 102mm， d = 127mm，e = 65mm橫截面Hull 槽槽是一種小型電鍍試驗(yàn)裝置，簡便而又迅速地進(jìn)行多種電鍍試驗(yàn)。Hull 槽的橫截面為梯形槽的橫截面為梯形，故又稱為梯形槽梯形槽。Hull 槽槽的容積有兩種：267mL和和100

2、0mL，前者應(yīng)用較廣泛。國內(nèi)應(yīng)國內(nèi)應(yīng) 用時在用時在 267mL 容積中盛容積中盛 250mL電解液電解液。Hull 槽的特點(diǎn)槽的特點(diǎn)Hull 槽最大特點(diǎn)：槽最大特點(diǎn)：陰極上各部位到陰極上各部位到陽極的距離不相同陽極的距離不相同( (逐漸變化的逐漸變化的) )。造成陰極上各部位的電流密度不相造成陰極上各部位的電流密度不相等，同時是逐漸變化的等，同時是逐漸變化的。在陰極上離陽極最遠(yuǎn)的一端(遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端，圖中D)電流密度最小電流密度最小， 最近的一端(近端近端，圖中B)電流密度最大。陰極上電流密度分布公式:ic = I(C1 - C2log10l)式中： l -陰極上某點(diǎn)到近端的距離陰極上某點(diǎn)到近端的距

3、離(單位：單位：cm)， ic-該點(diǎn)的電流密度該點(diǎn)的電流密度(單位：單位：A/dm2)。 I-通過通過Hull 槽的試驗(yàn)電流槽的試驗(yàn)電流 (單位：單位：A)， C1和和C2 -與電解液性質(zhì)和與電解液性質(zhì)和Hull槽尺寸有關(guān)的常數(shù)。槽尺寸有關(guān)的常數(shù)。陰極陰極ABD陽陽極極C 對267mL槽槽(250mL電解液電解液)，用 4 種常用電解液種常用電解液(酸性鍍銅，酸性鍍鎳，氰化鍍鎘，氰化鍍鋅)實(shí)驗(yàn)并取平均結(jié)果平均結(jié)果，得出 C1 = 5.1019 C2 = 5.2401 應(yīng)用上面公式時，還乘267/250因子，才能得出正確 ic。另外，l 適適用范圍用范圍0.6358.255 cm 。為使用方便，

4、可將計算值列成表。250mL Hull槽陰極上的電流密度分布槽陰極上的電流密度分布(A/dm2)文獻(xiàn)中關(guān)于常數(shù)文獻(xiàn)中關(guān)于常數(shù)C1、C2的測量值互有差異的測量值互有差異 用267mL Hull槽，對對11種鍍液種鍍液(4種鍍鋅、2種鍍鎳、3種鍍銅、2種鍍仿金) 測量。使用線性回歸法，得平均值平均值 C1 = 4.63 C2 = 4.19 Hull 槽試驗(yàn)中陰極槽試驗(yàn)中陰極上的電流密度變化范上的電流密度變化范圍很寬圍很寬，近端和遠(yuǎn)端近端和遠(yuǎn)端的電流密度的電流密度相差相差5050多多倍。倍。 做一次試驗(yàn)就可做一次試驗(yàn)就可看出相當(dāng)寬的電流密看出相當(dāng)寬的電流密度范圍內(nèi)的鍍層質(zhì)量度范圍內(nèi)的鍍層質(zhì)量情況。情

5、況。 顯示出顯示出 Hull 槽試槽試驗(yàn)的優(yōu)越性。驗(yàn)的優(yōu)越性。Hull槽陰極上的電流密度分布槽陰極上的電流密度分布0246810121416180246810l(cm)ic(A/dm2)I=1AI=2AI=3A(1) 電極電極l 陽極陽極 長方形薄板長方形薄板。267mL槽槽, 6370mm, 厚厚35mm. 材料與生產(chǎn)相同l 陰極陰極( (試片試片) ) 長方形薄片長方形薄片。267mL槽, 10070mm, 厚0.251mm 用冷軋鋼板，鍍鋅鐵片等。試片表面應(yīng)平整光潔(電鍍預(yù)處理要求) 試驗(yàn)電流試驗(yàn)電流 陰極電流密度上限ic 較高時，試驗(yàn)電流大； ic較低時， 電流小。I 一般取一般取 1

6、A 或或2A，裝飾性鍍鉻取，裝飾性鍍鉻取5A，鍍硬鉻更大，鍍硬鉻更大(2) 試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件l 溶液溶液 電鍍槽中取試驗(yàn)液。用不溶性陽極，試驗(yàn)12次后應(yīng)更換溶液；可溶性陽極，試驗(yàn)68次后應(yīng)更換。添加劑影響時，使用次數(shù)更少。l 溫度溫度 應(yīng)與生產(chǎn)條件相同。如需恒溫如需恒溫，使用改良型使用改良型Hull 槽槽（放在（放在電鍍槽中）。在短側(cè)壁上鉆4 個孔，長側(cè)壁上鉆6個孔，孔徑12.5mm。 l 攪拌攪拌 玻璃棒輕輕攪動； 或小的空氣攪拌裝置。l 試驗(yàn)時間試驗(yàn)時間 試驗(yàn)時間510 min改良型改良型Hull 槽槽試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法Hull槽試驗(yàn)裝置槽試驗(yàn)裝置Hull槽槽電源電源陰極樣板的繪圖記錄與保存

7、陰極樣板的繪圖記錄與保存鍍層外觀是鍍層外觀是Hull槽試槽試驗(yàn)的驗(yàn)的主要評價指標(biāo)主要評價指標(biāo)。便于進(jìn)行對比，統(tǒng)一規(guī)統(tǒng)一規(guī)定選取距底邊定選取距底邊 25mm,寬寬 10mm 的一條帶為的一條帶為記錄區(qū)間記錄區(qū)間(右圖)。100251015陰極記錄部位的選取陰極記錄部位的選取便于將鍍層外觀繪圖記便于將鍍層外觀繪圖記錄，可采用統(tǒng)一的符號錄，可采用統(tǒng)一的符號如需如需保存陰極樣板保存陰極樣板，可用酒精干燥后涂以清可用酒精干燥后涂以清漆，存放于干燥器中。漆，存放于干燥器中。 光亮光亮半光亮半光亮條帶狀條帶狀樹枝和樹枝和粉末狀粉末狀針孔或針孔或麻點(diǎn)麻點(diǎn)露底露底暗暗燒黑和燒黑和粗糙粗糙點(diǎn)蝕或點(diǎn)蝕或鼓泡鼓泡脆性

8、和脆性和裂開裂開陰極試片鍍層狀況陰極試片鍍層狀況記錄符號記錄符號Hull槽試驗(yàn)的應(yīng)用槽試驗(yàn)的應(yīng)用 (1)(1) 選擇適宜的電解液配方和工藝條件選擇適宜的電解液配方和工藝條件 各組分含量、各工藝條件為影響因素，以陰極樣板上光亮區(qū)范圍作為評定指標(biāo)，對配方和工藝進(jìn)行優(yōu)選。 (2) (2) 確定少量添加劑或雜質(zhì)的含量確定少量添加劑或雜質(zhì)的含量 微量雜質(zhì)或添加劑，用經(jīng)典化學(xué)分析方法或者很難測出。用Hull槽試驗(yàn)可以很快確定。 例如例如 測量光亮鍍鎳溶液中少量鋅含量測量光亮鍍鎳溶液中少量鋅含量，下列鍍液進(jìn)行Hull槽試驗(yàn)： 含未知數(shù)量鋅雜質(zhì)的鍍液， 不含鋅雜質(zhì)的正常鍍液， 正常鍍液中加入不同含量的鋅離子。

9、 比較陰極樣板，根據(jù)鍍層狀況，可確定鋅雜質(zhì)的含量。 (3) (3) 分析鍍液故障原因分析鍍液故障原因 例如例如 發(fā)現(xiàn)鍍層嚴(yán)重發(fā)現(xiàn)鍍層嚴(yán)重發(fā)黑并有粗糙毛刺發(fā)黑并有粗糙毛刺，按下列步驟分析故障l 分析鍍液分析鍍液 鍍液成分是否與工藝規(guī)范相差大。l 檢查檢查固體雜質(zhì)固體雜質(zhì) 對故障電解液進(jìn)行處理：直接過濾除去無機(jī)物固體雜質(zhì)除去無機(jī)物固體雜質(zhì)，用活性碳處理再過濾以除去有機(jī)物雜質(zhì)除去有機(jī)物雜質(zhì)；再分別進(jìn)行再分別進(jìn)行Hull槽試驗(yàn)槽試驗(yàn)，比較試驗(yàn)陰極樣板，確定是否由固體雜質(zhì)引起。l 檢查檢查可溶性雜質(zhì)離子可溶性雜質(zhì)離子 在正常鍍液中分別加入一定量的陰離子(如Cl-, CN-, NO3-, CrO42-等)

10、，陽離子(如Cu2+, Sn2+, Pb2+等)，進(jìn)行Hull槽試驗(yàn)，與故障電解液試驗(yàn)陰極樣板進(jìn)行比較。 假定發(fā)現(xiàn)加入Pb2+的陰極樣板與故障樣板比較接近，再確定Pb2+雜質(zhì)的含量（應(yīng)用2）。 在確定故障的原因后，將故障電解液中的雜質(zhì)除去，在確定故障的原因后，將故障電解液中的雜質(zhì)除去，試驗(yàn)陰極試樣的鍍層是否恢復(fù)正常。試驗(yàn)陰極試樣的鍍層是否恢復(fù)正常。其它試驗(yàn)槽其它試驗(yàn)槽陽極陰極橫型橫型Hull槽槽陰極試片斜插入鍍液，可以防止因析氫使鍍層表面形成明顯條紋陽極陰極Tena槽槽兩個任意半徑的同心圓筒組成。一次Tena槽試驗(yàn)可以得到相當(dāng)于數(shù)次Hull槽試驗(yàn)的結(jié)果。它還可以作多個Haring槽使用，以測定

11、分散能力。第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)1. 鍍液性能測試 1.1 Hull槽試驗(yàn) 1.2 電解液的陰極極化性能電解液的陰極極化性能 1.3 電解液的分散能力 1.4 覆蓋能力 1.5 整平能力 1.6 陰極電流效率 1.7 電導(dǎo)率 在選擇絡(luò)合劑，添加劑并確定最佳用量時，測量陰極極化在選擇絡(luò)合劑，添加劑并確定最佳用量時，測量陰極極化曲線曲線可以清楚地表現(xiàn)出它們對電解液陰極極化性能的影響。 測量陰極極化曲線可以用測量陰極極化曲線可以用恒電流法恒電流法，也可以用，也可以用恒電位法恒電位法。測出陰極極化電流密度和與之對應(yīng)的陰極極化電位的數(shù)值，在Ei 坐標(biāo)系或者Elg i 坐標(biāo)系中將其關(guān)系表示出來，

12、就得到陰極極化曲線。 需要指出，測量的陰極電流是所有陰極反應(yīng)產(chǎn)生的總電流，需要指出，測量的陰極電流是所有陰極反應(yīng)產(chǎn)生的總電流，只有在副反應(yīng)很小時。才能認(rèn)為是反映了金屬離子還原反應(yīng)的陰極極化性能。在電鍍合金時更是如此。測量陰極極化曲線測量陰極極化曲線直流穩(wěn)壓電源數(shù)字電 壓表 AE（鉑電極）WE RE（SCE）電解池鹽橋虛線內(nèi)為接線盒電位器組K1K2K3輸出 恒電流法測量極化曲線的實(shí)驗(yàn)裝置恒電流法測量極化曲線的實(shí)驗(yàn)裝置 飽和KCl 溶液AmA以極化電流以極化電流 i 為主變數(shù)為主變數(shù)，測量與i 對應(yīng)的極化電位E HDV7恒電位儀 輔 參 * 研DT830 數(shù)字 萬用表RE（SCE）鹽橋 恒恒電電位

13、位法法測測量量極極化化曲曲線線的的實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝裝置置 AE（鉑電極）WE以極化電位以極化電位 E 為主變數(shù)為主變數(shù)，測量與E 對應(yīng)的極化電流 i第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)1. 鍍液性能測試 1.1 Hull槽試驗(yàn) 1.2 電解液的陰極極化性能 1.3 電解液的分散能力電解液的分散能力 1.4 覆蓋能力 1.5 整平能力 1.6 陰極電流效率 1.7 電導(dǎo)率A2A1-+遠(yuǎn)陰極C2近陰極C1陽極AHaring槽槽 遠(yuǎn)近陰極法遠(yuǎn)近陰極法( Haring 槽試驗(yàn)槽試驗(yàn))遠(yuǎn)陰極到陽極的距離遠(yuǎn)陰極到陽極的距離l2 和近陰和近陰極到陽極的距離極到陽極的距離l1之比為之比為K12llK 按工藝條件進(jìn)行電鍍

14、，用電用電流表測量通過近陰極和遠(yuǎn)陰流表測量通過近陰極和遠(yuǎn)陰極的電流極的電流 I1和和 I2 (當(dāng)電流不是恒定時應(yīng)測量電量)。鍍后用鍍后用天平測出近陰極和遠(yuǎn)陰極上天平測出近陰極和遠(yuǎn)陰極上鍍層的重量鍍層的重量 M1，M2， 由K 和M 按下式計算分散能力%1002.MKMKPT用此式計算的用此式計算的T.P，數(shù)值范圍？，數(shù)值范圍？用遠(yuǎn)近陰極法測量用遠(yuǎn)近陰極法測量T.P，為什么要取相同的，為什么要取相同的k，用相同的公式計算？，用相同的公式計算？其它形式的試驗(yàn)槽其它形式的試驗(yàn)槽陽極陽極近陰極近陰極遠(yuǎn)陰極遠(yuǎn)陰極陽極陽極5個陰極到陽極距離個陰極到陽極距離比為比為1 2 3 4 5 彎曲陰彎曲陰極法極法A

15、 BDE-+陽極2929彎曲陰極法測分散能力的裝置及陰極試片彎曲陰極法測分散能力的裝置及陰極試片陽極-材料與生產(chǎn)相同，150505 mm，浸沒面積0.55dm2陰極陰極-分為六段分為六段，按照圖上形狀彎折。每段邊長每段邊長 29mm 的正的正方形方形。陰極浸沒面積1dm2（兩面）。分別測出陰極上分別測出陰極上A，B，D，E 四個部位中四個部位中間的鍍層厚度間的鍍層厚度，按右式計算分散能力 AEDBPT3.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：彎曲陰極和生產(chǎn)中鍍件的復(fù)雜形狀比較接近彎曲陰極和生產(chǎn)中鍍件的復(fù)雜形狀比較接近。 Hull 槽法槽法 在固定陰極電流固定陰極電流下(一般取0.5 3A)電鍍一定時間電鍍一定時間(102

16、0分)。將陰極試片清洗烘干。 將右圖中所劃的寬將右圖中所劃的寬10mm的窄條分為的窄條分為10等分，形成等分，形成10個個 1010mm 的小正方的小正方形。除去兩端的兩個，從形。除去兩端的兩個，從近端開始編為近端開始編為 1 8號。號。1001012345678%100.1iPT 1和和 i為為1號方格和號方格和28號方格號方格 (一般一般i 取取5) 的鍍層厚度的鍍層厚度。測出測出 8 個個方格中心部位的鍍層厚度方格中心部位的鍍層厚度，用下式計算分散能力如何測量？如何測量？1 2 3 4 5 6 7 8201510 5 ( m)方格號方格號也可作出鍍層厚度隨方格號變化的曲線，更直觀地表示鍍

17、層厚度分布的均勻性。鍍層厚度隨方格號變化鍍層厚度隨方格號變化此曲線與此曲線與Hull槽陰極槽陰極上電流密度分布曲線上電流密度分布曲線是什么關(guān)系？是什么關(guān)系？如果此曲線比電流密如果此曲線比電流密度分布曲線變化較平度分布曲線變化較平緩，說明什么問題？緩，說明什么問題？第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)1. 鍍液性能測試 1.1 Hull槽試驗(yàn) 1.2 電解液的陰極極化性能 1.3 電解液的分散能力 1.4 覆蓋能力覆蓋能力 1.5 整平能力 1.6 陰極電流效率 1.7 電導(dǎo)率內(nèi)孔法內(nèi)孔法按選用的電鍍工藝電鍍電鍍1015分鐘分鐘后，將管子縱向切開，測測量內(nèi)孔中鍍層長度量內(nèi)孔中鍍層長度 l，以以深徑比

18、深徑比 (鍍?nèi)肷疃儒內(nèi)肷疃?l 與與管內(nèi)徑管內(nèi)徑 d 之比之比) 表示電表示電解液的覆蓋能力解液的覆蓋能力。dlPC.用一根空心圓管作陰極，管內(nèi)徑管內(nèi)徑d=10毫米，長毫米，長50或或100毫米毫米。材質(zhì)用低碳鋼或銅，黃銅。管兩端距陽極管兩端距陽極 50 毫米毫米。 陽 極 陽 極 管子陰極鍍 槽 電 源內(nèi)孔法測覆蓋能力內(nèi)孔法測覆蓋能力直角陰極法直角陰極法20%55%90%100%鍍后試片鍍后試片用覆蓋有鍍層的面積占受用覆蓋有鍍層的面積占受鍍總面積的百分?jǐn)?shù)表示覆鍍總面積的百分?jǐn)?shù)表示覆蓋能力蓋能力。 陰極陰極用7525mm 的銅片或軟鋼片，在距離一端25mm 處彎折成90。折角面對陽極，背面用漆

19、絕緣，浸入液面下25mm 。角陰極端距陽極不小于角陰極端距陽極不小于 50mm。 電鍍一段時間，將陰極試片清洗，烘干，弄直。 用刻有方格的有機(jī)玻璃用刻有方格的有機(jī)玻璃矩形板矩形板量度鍍層覆蓋面積量度鍍層覆蓋面積。 +-陽陽 極極陰陰 極極電鍍槽直角陰極法測量裝置直角陰極法測量裝置 陰極橫截面為陰極橫截面為 2525mm 的正方形，長的正方形，長200mm。一面上鉆有。一面上鉆有10個個直徑為直徑為12.5mm 的凹穴。的凹穴。第一個凹穴深第一個凹穴深 1.25mm，為直徑的為直徑的10%。按按順序次一個凹穴的深度比前一個凹穴增加順序次一個凹穴的深度比前一個凹穴增加 1.25mm，最后一個凹穴深

20、度為 12.5mm，即直徑的100%。 12.5252512.51.25凹穴法測量用試樣凹穴法測量用試樣電鍍后檢查各凹穴內(nèi)表面鍍層電鍍后檢查各凹穴內(nèi)表面鍍層。如果第六個凹穴內(nèi)表面被全部覆蓋，如果第六個凹穴內(nèi)表面被全部覆蓋，而第七個只部分覆蓋，則電解液的覆蓋能力可評定為而第七個只部分覆蓋，則電解液的覆蓋能力可評定為60%。余類推。余類推。凹穴法凹穴法第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)1. 鍍液性能測試 1.1 Hull槽試驗(yàn) 1.2 電解液的陰極極化性能 1.3 電解液的分散能力 1.4 覆蓋能力 1.5 整平能力整平能力 1.6 陰極電流效率 1.7 電導(dǎo)率Hull 槽試片法槽試片法 用Hull

21、槽試驗(yàn)測定電解液整平能力有如下一些方法 用經(jīng)過平滑研磨的Hull 槽試片，在其下半部用金剛砂紙橫向砂出條紋。鍍后用目視法判斷整平能力用目視法判斷整平能力。 對Hull槽試片進(jìn)行噴砂處理，使表面產(chǎn)生深度和角度均勻的缺陷，用表面粗度計測定電鍍前后試片表面粗糙度。如以Ra表示鍍前試片中心線的平均粗糙度，Ra為鍍后的中心線平均粗糙度，可用粗糙度減小的百分?jǐn)?shù)計算整平能力。 在平滑基體表面制備一定角度和深度的V形溝槽，電鍍后電鍍后根據(jù)根據(jù)V V形溝被鍍層填平情況計算整平能力形溝被鍍層填平情況計算整平能力。 此法試樣的制作和鍍后測試難度都很大。V形溝法形溝法旋轉(zhuǎn)圓盤電極法旋轉(zhuǎn)圓盤電極法 當(dāng)電解液組成和溫度一

22、定時，擴(kuò)散系數(shù)D 和動力粘度系數(shù)均為常數(shù)。 擴(kuò)散層的有效厚度隨電極旋轉(zhuǎn)角速度的增加而減小。 提高旋轉(zhuǎn)角速度，擴(kuò)散層變薄，可用來模擬微觀峰處的擴(kuò)散層厚度； 降低旋轉(zhuǎn)角速度，擴(kuò)散層增厚，相當(dāng)于微觀谷處的擴(kuò)散層厚度。擴(kuò)散層變化，使電極表面電流密度變化。 在旋轉(zhuǎn)圓盤電極表面，擴(kuò)散層的有效厚度是均勻分布的，根據(jù)流體力學(xué)導(dǎo)出擴(kuò)散層有效厚度與擴(kuò)散系數(shù)D、動力粘度系數(shù)和電極旋轉(zhuǎn)角速度的關(guān)系為21613161. 1D-+原理因此，在恒定電位下，改變圓盤電極的轉(zhuǎn)速，測量電流密度隨旋轉(zhuǎn)角速度的變化關(guān)系，可用于判斷電解液的整平能力。 右圖中： 曲線曲線1 的 ic與無關(guān)，表明為幾何整平， 曲線曲線2 的 ic隨增大而

23、增大，表明為負(fù)整平，即整平能力不良。 曲線曲線3 的 ic隨增加而下降，表明為真整平，電解液具有很好的整平能力(微觀分散能力)。例例鍍鎳溶液中旋轉(zhuǎn)圓盤電極鍍鎳溶液中旋轉(zhuǎn)圓盤電極 上上ic與與1/2的關(guān)系的關(guān)系 1. 無添加劑 2. 添加糖精 3. 添加丁炔二醇1/2ic123螺旋銅絲電鍍法螺旋銅絲電鍍法( (假正弦波法假正弦波法) ) 在5mm 的銅棒上纏繞0.15mm 的銅絲，使銅絲排成為平整緊密的線圈，作為測量試樣。5mm 銅棒0.15mm 銅絲a1a2假正弦波法試樣電鍍假正弦波法試樣電鍍 后的剖面圖后的剖面圖如果要測光亮鍍鎳電解液的整平能力，則將此試樣在試驗(yàn)電解液中電鍍20分鐘，取出清洗

24、干凈；再鍍3 分鐘銅，取出清洗；再鍍20分鐘鎳。反復(fù)幾次，得到幾層被薄銅層隔開的光亮鎳層。經(jīng)鑲嵌，砂磨，剖開，用放大40倍金相顯微鏡觀察。 以a1, a2，記第一層，第二層鍍層谷與峰之間的距離。 當(dāng)當(dāng)a 值減小愈快，則電解液整平值減小愈快，則電解液整平能力愈好能力愈好。第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)1. 鍍液性能測試 1.1 Hull槽試驗(yàn) 1.2 電解液的陰極極化性能 1.3 電解液的分散能力 1.4 覆蓋能力 1.5 整平能力 1.6 陰極電流效率（掌握）陰極電流效率（掌握） 1.7 電導(dǎo)率l Q金金的測量的測量：在電鍍前、后，用天平稱取陰極試片重量， 得鍍層金屬重量，用Faraday定

25、律計算Q金l Q總總的測量：的測量：由于電鍍過程中陰極電流密度由于電鍍過程中陰極電流密度ic是變化的，是變化的， 因此，應(yīng)使用庫倫計測量通過陰極的總電量因此，應(yīng)使用庫倫計測量通過陰極的總電量 測量陰極電流效率測量陰極電流效率 c的原理的原理陰極電流效率陰極電流效率%100總金理論實(shí)際QQMMc Q總總-通過陰極的總電量通過陰極的總電量， Q金金-消耗于鍍層金屬沉積的電量鍍層金屬沉積的電量 銅庫侖計是一種特殊形式的電解槽銅庫侖計是一種特殊形式的電解槽。 酸性鍍銅電解液酸性鍍銅電解液 硫酸銅 125 g/L 硫酸（d=1.84) 25 ml/L 乙醇 50 ml/L要求陰極電流效率為要求陰極電流效

26、率為100%。陽極陽極用純銅片，用純銅片，陰極陰極一般用銅片一般用銅片。操作條件操作條件： 1825， ic =0.22 A/dm2 ， 1030 min，電鍍后稱出陰極上沉積的銅層重量，用Faraday定律計算Q總，精確度達(dá)0.10.05%(1) 銅庫侖計銅庫侖計陰極陰極試片試片陽極陽極陽極陽極直流電源+-銅庫倫計銅庫倫計Q1: 為什么要求銅庫倫計的陰極電流效率為為什么要求銅庫倫計的陰極電流效率為100%？Q2:為什么酸性鍍銅電解液的陰極電流效率可達(dá)為什么酸性鍍銅電解液的陰極電流效率可達(dá)100%？ 將待測溶液鍍槽與銅庫倫計將待測溶液鍍槽與銅庫倫計串接串接。 按待測溶液的電鍍工藝條件按待測溶液

27、的電鍍工藝條件通入電流。通入電流。陽極陽極陰極陰極試片試片 B陽極陽極銅庫倫計銅庫倫計%)100(/銅銅金金總金kMkMQQc式中式中k金金 和和k銅銅 為被鍍金屬和銅的為被鍍金屬和銅的電化學(xué)當(dāng)量電化學(xué)當(dāng)量 (k銅銅 =1.186 g/Ahr)。電鍍一段時間, 取出待測溶液中待測溶液中的陰極試片的陰極試片A A 和銅庫侖計的陰銅庫侖計的陰極試片極試片B B，洗凈,烘干, 稱重稱重直流電源+-陰極陰極試片試片 A陽極陽極待測溶待測溶液鍍槽液鍍槽陽極陽極Q1: 鍍合金如何計算鍍合金如何計算k金金？串串 接接 保持電鍍過程中陰極電流恒定(使用恒電流儀供電)，用高精度電流表用高精度電流表(不低于不低于

28、0.5級級), 準(zhǔn)確測量通過電鍍槽的電流I，記錄通電時間 t，則可得總電量可得總電量Q總總 = It 。 (2) 高精度電流表法高精度電流表法Q1: 還可以使用什么方法測量還可以使用什么方法測量Q總總或或I平均平均 ？第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn)鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 2.1 外觀檢查 2.2 厚度測量 2.3 孔隙率 2.4 鍍層結(jié)合力 2.5 鍍層硬度 2.6 鍍層脆性 2.7 鍍層內(nèi)應(yīng)力 2.8 耐蝕性 51 GB 4955-85 金屬覆蓋層厚度測量 陽極溶解庫倫法 51 GB 4956-85 磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量 磁性方法 51 GB 4957-85 非磁性金

29、屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度測量 渦流方法 57 GB 5270-85 金屬基體上的金屬覆蓋層(電沉積層和化學(xué)沉積層) 附著強(qiáng)度試驗(yàn)方法 65 GB 5926-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的外觀質(zhì)量測試方法 65 GB 5927-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的厚度測試方法 計時液流法 65 GB 5928-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和鋁氧化膜的厚度測試方法 測重法 65 GB 5929-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的厚度測試方法 金相顯微鏡法 65 GB 5930-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的厚度測試方法 點(diǎn)滴法 65 GB 5931-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的厚度測試方法 射線反向散射法

30、 65 GB 5932-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的耐磨試驗(yàn)方法 65 GB 5933-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的結(jié)合強(qiáng)度測試方法 金屬鍍層質(zhì)量檢驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)金屬鍍層質(zhì)量檢驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)(部分)卷 標(biāo)準(zhǔn)號 標(biāo)準(zhǔn)題名 65 GB 5934-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的硬度測試方法 顯微硬度法 65 GB 5935-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的孔隙率測試方法 65 GB 5938-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的耐腐蝕試驗(yàn)方法 中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)法 65 GB 5939-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的耐腐蝕試驗(yàn)方法 乙酸鹽霧試驗(yàn)(ASS)法 65 GB 5940-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和

31、化學(xué)處理層的耐腐蝕試驗(yàn)方法 銅鹽加速鹽霧試驗(yàn)(CASS)法 65 GB 5941-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的耐腐蝕試驗(yàn)方法 腐蝕膏試驗(yàn)(CORR)法 65 GB 5942-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的耐腐蝕試驗(yàn)方法 二氧化硫試驗(yàn)法 65 GB 5943-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的抗變色 腐蝕試驗(yàn)方法 硫化氫試驗(yàn)法 65 GB 5944-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的評價 71 GB 6458-86 金屬覆蓋層 中性鹽霧試驗(yàn)(NSS試驗(yàn)) 71 GB 6459-86 金屬覆蓋層 醋酸鹽霧試驗(yàn)(ASS試驗(yàn)) 71 GB 6460-86 金屬覆蓋層 銅鹽加速醋酸鹽霧

32、試驗(yàn)(CASS試驗(yàn)) 71 GB 6461-86 金屬覆蓋層 對底材為陰極的覆蓋層腐蝕試驗(yàn)后 的電鍍試樣的評級 71 GB 6462-86 金屬和氧化物覆蓋層橫斷面厚度顯微鏡測量方法 71 GB 6463-86 金屬和其他無機(jī)覆蓋層厚度測量方法評述 71 GB 6464-86 金屬和其他無機(jī)覆蓋層靜置戶外曝曬 腐蝕試驗(yàn)一般規(guī)則 71 GB 6465-86 金屬和其他無機(jī)覆蓋層 腐蝕膏腐蝕試驗(yàn)(CORR試驗(yàn)) 71 GB 6466-86 電沉積鉻層 電解腐蝕試驗(yàn)(EC試驗(yàn)) 140 GB 11378-89 金屬覆蓋層厚度 輪廓尺寸測量方法 153 GB 12334-90 金屬和其他無機(jī)覆蓋層 關(guān)

33、于厚度測量的 定義和一般規(guī)則 153 GB 12335-90 金屬覆蓋層 對底材呈陽極性的覆蓋層腐蝕試驗(yàn)后 的試樣評級 158 GB 12609-90 電沉積金屬覆蓋層和有關(guān)精飾計數(shù)抽樣檢查程序 174 GB/T 13744-92 磁性和非磁性基體上鎳電鍍層厚度的測量第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 2.1 外觀檢查外觀檢查（掌握）（掌握） 2.2 厚度測量 2.3 孔隙率 2.4 鍍層結(jié)合力 2.5 鍍層硬度 2.6 鍍層脆性 2.7 鍍層內(nèi)應(yīng)力 2.8 耐蝕性國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn) GB 5926-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的 外觀質(zhì)量測試

34、方法外觀質(zhì)量測試方法鍍層外觀鍍層外觀質(zhì)量要求質(zhì)量要求 鍍層應(yīng)表面平滑，結(jié)晶均勻細(xì)致，色澤正常鍍層應(yīng)表面平滑，結(jié)晶均勻細(xì)致，色澤正常。光亮鍍層外觀類似鏡面。鍍層無無針孔，麻點(diǎn)，起瘤，起皮，針孔，麻點(diǎn)，起瘤，起皮，起泡，色澤不勻，斑點(diǎn)，燒焦，暗影，樹枝狀和海棉起泡，色澤不勻，斑點(diǎn)，燒焦，暗影，樹枝狀和海棉狀沉積層狀沉積層等缺陷，以及沒有鍍覆的部位。次要部位上的輕微掛具接觸點(diǎn)痕跡可以不作為疵病。 局部有缺陷的產(chǎn)品處理方法局部有缺陷的產(chǎn)品處理方法: :l 退除不合格鍍層退除不合格鍍層重新電鍍重新電鍍，l 進(jìn)行進(jìn)行補(bǔ)充加工補(bǔ)充加工。l 如果工件過度腐蝕，造成機(jī)械損傷，又不允許返修，如果工件過度腐蝕，造成

35、機(jī)械損傷，又不允許返修， 就作就作廢品廢品處理處理。表面缺陷表面缺陷檢查方法檢查方法l 檢查前用清潔的軟布或紗布揩去試樣表面的油污檢查前用清潔的軟布或紗布揩去試樣表面的油污。l 檢查時，將試樣放置在無反射光的白色平臺上檢查時，將試樣放置在無反射光的白色平臺上（或無反射光的白色透射光下）（或無反射光的白色透射光下），用，用肉眼進(jìn)行觀察肉眼進(jìn)行觀察。 檢查應(yīng)在自然光下檢查應(yīng)在自然光下?；蛘吖庹斩葹?00600Lx(勒克斯)的近似自然光(如40W 日光燈)下，相距750800mm的距離。 在有爭議或雙方同意的情況下，允許用放大鏡進(jìn)行參考檢驗(yàn)。表面光亮度和表面光亮度和粗糙度檢驗(yàn)粗糙度檢驗(yàn)光亮度光亮度

36、可借助儀器測定。但由于試樣形狀不同，往往難以獲得正確結(jié)果。目前使用較多的方法是采用樣板對照目前使用較多的方法是采用樣板對照或封存比較。粗糙度粗糙度 在一般情況下，允許用雙方同意的，在有效期限內(nèi)在有效期限內(nèi)的實(shí)物或標(biāo)準(zhǔn)樣板，用肉眼作對比測定的實(shí)物或標(biāo)準(zhǔn)樣板，用肉眼作對比測定。 儀器測量方法儀器測量方法：電動輪廓儀(粗糙度Ra 6.30.025m)，雙管顯微鏡(粗糙度 Ra 0.2m以下)，干涉顯微鏡(粗糙度 Ra 0.20.012m)。第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 2.1 外觀檢查 2.2 厚度測量厚度測量（掌握）（掌握） 2.3 孔隙率 2.4 鍍層結(jié)合力 2.5 鍍層硬

37、度 2.6 鍍層脆性 2.7 鍍層內(nèi)應(yīng)力 2.8 耐蝕性關(guān)于厚度測量的國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于厚度測量的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 6463-86 金屬和其他無機(jī)覆蓋層厚度測量方法評述GB 12334-90 金屬和其他無機(jī)覆蓋層 關(guān)于厚度測量的 定義和一般規(guī)則GB 4955-85 金屬覆蓋層厚度測量 陽極溶解庫倫法陽極溶解庫倫法 GB 4956-85 磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量 磁性方法磁性方法 GB 4957-85 非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度測量 渦流方法渦流方法GB 5927-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的厚度測試方法 計時液流法GB 5928-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和鋁氧化膜的厚度測試方法 測重法測重法G

38、B 5929-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的厚度測試方法 金相顯微鏡法GB 5930-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的厚度測試方法 點(diǎn)滴法GB 5931-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的厚度測試方法 射線反向散射法GB 6462-86 金屬和氧化物覆蓋層橫斷面厚度顯微鏡測量方法顯微鏡測量方法 GB 11378-89 金屬覆蓋層厚度 輪廓尺寸測量方法GB/T 13744-92 磁性和非磁性基體上鎳電鍍層厚度的測量鍍層厚度測量方法概況鍍層厚度測量方法概況平均厚度平均厚度局部厚度局部厚度破壞破壞法法無損無損法法鍍層全鍍層全部溶解部溶解稱重法稱重法分析法分析法鍍層局部鍍層局部化學(xué)溶解化學(xué)溶解計時液流

39、法計時液流法點(diǎn)滴法鍍層局部鍍層局部電化學(xué)溶電化學(xué)溶解解陽極溶解陽極溶解庫倫法庫倫法鍍層斷面鍍層斷面厚度厚度金相顯微鏡法金相顯微鏡法輪廓儀法干涉顯微鏡法磁性法磁性法渦流法渦流法射線反向散射法稱重法稱重法：將試樣在適當(dāng)溶液中溶解，只溶解鍍層而對基體只溶解鍍層而對基體不浸蝕，也可以只溶解基體對鍍層不浸蝕不浸蝕，也可以只溶解基體對鍍層不浸蝕。稱量溶解前、后鍍層的重量，再計算鍍層的平均厚度(克/平方米)將鍍層全部溶解求平均厚度將鍍層全部溶解求平均厚度分析法分析法：當(dāng)鍍層溶解后，用化學(xué)分析法化學(xué)分析法測定溶解的鍍層金屬量即可確定鍍層的重量。只要鍍層與基體不是同一種金只要鍍層與基體不是同一種金屬屬，基體是否

40、溶解對結(jié)果并無影響基體是否溶解對結(jié)果并無影響。鍍層厚度測量方法概況鍍層厚度測量方法概況平均厚度平均厚度局部厚度局部厚度破壞破壞法法無損無損法法鍍層全鍍層全部溶解部溶解稱重法稱重法分析法分析法鍍層局部鍍層局部化學(xué)溶解化學(xué)溶解計時液流法計時液流法點(diǎn)滴法點(diǎn)滴法鍍層局部鍍層局部電化學(xué)溶電化學(xué)溶解解陽極溶解陽極溶解庫倫法庫倫法鍍層斷面鍍層斷面厚度厚度金相顯微鏡法金相顯微鏡法輪廓儀法干涉顯微鏡法磁性法磁性法渦流法渦流法射線反向散射法計時液流法和點(diǎn)滴法計時液流法和點(diǎn)滴法計時液流法測量儀器計時液流法測量儀器(由通電指示終點(diǎn))1. 溫度計2. 玻璃管上的通氣孔3. 橡皮塞4. 玻璃管5. 分液漏斗6. 活塞7.

41、 橡皮管8. 毛細(xì)管9. 試樣10. 封有鉑絲的玻璃管11. 鉑絲12. 放大器1234567891112計時液流法計時液流法測厚的試驗(yàn)溶液測厚的試驗(yàn)溶液計時液流法計時液流法測量鍍層厚測量鍍層厚度的度的ht值值 ( m/s) 鍍層溫度 C 11121314150.5000.5150.5300.5450.5600.6530.6810.7100.7410.7730.2500.2700.2900.3150.34016171819200.5710.5890.6100.6300.6450.8060.8400.8760.9130.9520.3760.4240.4670.4930.5212122232425

42、0.6700.6900.7150.7400.7520.9931.0361.1001.1631.2230.5460.5750.6060.6410.67126272829300.7750.7900.8080.8240.8331.2731.3331.3891.4291.4710.7090.7410.7690.8000.833 鋅鍍層銅鍍層鎳鍍層例例：測量鋼鐵上的鋅鍍層厚度 計時液流法使用的溶液成分：硝酸銨 70 g/L，硫酸銅 7 g/L，1N鹽酸 70ml/L。當(dāng)呈現(xiàn)玫瑰紅色斑點(diǎn)，表示溶解到達(dá)終點(diǎn)。在在20，鋅鍍層的，鋅鍍層的 ht =0.645 m/sec。如如 t = 10.5sec，則，則

43、h = 0.645 10.5 = 6.77 m點(diǎn)滴法點(diǎn)滴法測厚的試驗(yàn)溶液測厚的試驗(yàn)溶液(適于厚度小于小于1.2 m)點(diǎn)滴法測量點(diǎn)滴法測量鍍層厚度的鍍層厚度的hk值值 ( m/s) 鍍層溫度 C 1011121314150.780.820.870.910.961.010.790.810.830.850.870.890.550.570.590.6116171819201.051.091.141.181.240.930.971.011.051.080.630.650.670.690.7021222324251.271.321.361.401.451.111.141.161.181.200.710.7

44、20.730.740.75262728291.521.591.661.731.211.231.241.25 鋅鍍層銅鍍層鎳鍍層說明說明：由于點(diǎn)滴法測量精度不高，實(shí)際生產(chǎn)中很少使生產(chǎn)中很少使用用。主要用于薄鉻鍍層(厚度小于1.2m)。點(diǎn)滴法測薄鉻鍍層厚度的方法點(diǎn)滴法測薄鉻鍍層厚度的方法溫度Cht，m/s1011121314150.01610.01640.01680.01720.01760.018016171819200.01850.01880.01930.01980.020321222324250.02110.02180.02260.02390.024926272829300.02640.027

45、90.03000.03250.0351 用熔化的石蠟或蠟筆在試樣的待測表面上畫內(nèi)徑為6mm的小圈，然后在小圈內(nèi)滴第1滴試驗(yàn)溶液(0.030.05ml)。 待氣泡析出時開始計時，直至裸露出中間鍍層或基體金屬為止。 如果到60秒氣泡析出尚未停止，應(yīng)停止計時，用濾紙或脫脂棉吸掉第1滴溶液，再滴上第2滴試液。 如此重復(fù)，直到裸露出中間鍍層或基體金屬為止。 記錄累計的溶解時間t(秒)，計算鍍層厚度 h = ht t (m)ht 數(shù)值見右表。鍍層厚度測量方法概況鍍層厚度測量方法概況平均厚度平均厚度局部厚度局部厚度破壞破壞法法無損無損法法鍍層全鍍層全部溶解部溶解稱重法稱重法分析法分析法鍍層局部鍍層局部化學(xué)溶

46、解化學(xué)溶解計時液流法計時液流法點(diǎn)滴法鍍層局部鍍層局部電化學(xué)溶電化學(xué)溶解解陽極溶解陽極溶解庫倫法庫倫法鍍層斷面鍍層斷面厚度厚度金相顯微鏡法金相顯微鏡法輪廓儀法干涉顯微鏡法磁性法磁性法渦流法渦流法射線反向散射法陽極溶解庫侖法陽極溶解庫侖法 將專用電解池壓緊在鍍層受檢部位，注入規(guī)定的試驗(yàn)溶液規(guī)定的試驗(yàn)溶液。 對試樣通入陽極電流，使鍍對試樣通入陽極電流，使鍍層溶解層溶解。當(dāng)裸露出基體金屬或中當(dāng)裸露出基體金屬或中間鍍層金屬時，電解池槽壓發(fā)生間鍍層金屬時，電解池槽壓發(fā)生躍變，可指示終點(diǎn)躍變，可指示終點(diǎn)。 所用試驗(yàn)溶液應(yīng)滿足以下條件所用試驗(yàn)溶液應(yīng)滿足以下條件：l 不通電時對鍍層無化學(xué)溶解l 陽極溶解電流效率

47、為100%l 當(dāng)鍍層被溶透，且露出的基體面積增大時，陽極電位應(yīng)發(fā)生明顯變化以指示終點(diǎn)。356663.2 61512 915925金屬杯橡皮墊陽極溶解庫倫法陽極溶解庫倫法測量用電解池測量用電解池 Q-所通陽極電量， a -陽極電流效率，k-鍍層金屬電化學(xué)當(dāng)量，計算出溶解鍍層的重量W，又已知被溶鍍層的面積S和密度d，故可計算局部鍍層厚度h。)(100mSdkQha式中各量的單位 Q：庫倫(C) a：100% k：g/C S：mm2 d：g/cm3)(67. 16 . 0mdktinFdAtihcccc此式與第二章中計算鍍層厚度的公式有何不同？GB4955-85 金屬覆蓋層厚度測量金屬覆蓋層厚度測量

48、 陽極溶解庫倫方法陽極溶解庫倫方法 規(guī)定的溶解電解液規(guī)定的溶解電解液 基體(或底層)金屬鋼銅或銅合金鎳鋁鎘A1B1A1B1A1A1鉻A2B2A3B3A2B4A2B4銅A4B5A4B6A4鉛A9A9A9鎳A5B9A5B10A5B9銀A6A7B11A6錫A8B12A8B12A3A2B13鋅A8B14A8B14A8A8覆 層序號 電 解 液 備 注A1碘化鉀 100g/L帶有微量碘A2硫酸鈉 100g/LA3鹽酸 73g/L或氫氧化鈉 150g/L稀釋鹽酸 175ml(比重 d=1.18)到 1LA4酒石酸鉀鈉 80 g/L硝酸銨 100 g/LA5硝酸銨 30 g/L硫氰化鈉 30 g/LA6硝酸

49、鈉 100 g/L硝酸 5 g/LA7硫氰化鉀 180 g/LA8氯化鈉 100 g/LA9乙酸鈉 200 g/L乙酸銨 200 g/L陽極溶解庫倫法所用的陽極溶解庫倫法所用的典型電解液典型電解液(一一)陽極溶解庫倫法所用的陽極溶解庫倫法所用的典型電解液典型電解液(二二)在電鍍時取陰極電流為 Ic，電鍍時間為tc；電鍍后用庫侖法將鍍層溶解，取陽極電流為 Ia，設(shè)溶解時間為 ta。如果鍍層金屬在陰極沉積時的電化當(dāng)量與陽極溶解時的電化當(dāng)量相同，那么，陰極電流效率c與陽極電流效率a之比ccaaactItI如果取 Ia = Ic，計算更加簡單acactt當(dāng)陽極電流效率a = 1，則陰極電流效率c等于溶

50、解時間 ta 與電鍍時間 tc 的比值。此外，用庫侖法測量陰極電流效率此外，用庫侖法測量陰極電流效率陽極溶解庫倫陽極溶解庫倫法測鍍層厚度法測鍍層厚度陽極溶解庫倫法測量的儀器陽極溶解庫倫法測量的儀器鍍層厚度測量方法概況鍍層厚度測量方法概況平均厚度平均厚度局部厚度局部厚度破壞破壞法法無損無損法法鍍層全鍍層全部溶解部溶解稱重法稱重法分析法分析法鍍層局部鍍層局部化學(xué)溶解化學(xué)溶解計時液流法計時液流法點(diǎn)滴法鍍層局部鍍層局部電化學(xué)溶電化學(xué)溶解解陽極溶解陽極溶解庫倫法庫倫法鍍層斷面鍍層斷面厚度厚度金相顯微鏡法金相顯微鏡法輪廓儀法干涉顯微鏡法磁性法磁性法渦流法渦流法射線反向散射法金相顯金相顯微鏡法微鏡法使用制備

51、金相試樣的方法得使用制備金相試樣的方法得到鍍層的橫斷面，到鍍層的橫斷面，在金相顯在金相顯微鏡下測量鍍層的厚度微鏡下測量鍍層的厚度基體基體 鍍層鍍層 鑲嵌鑲嵌金相顯金相顯微鏡微鏡輪廓儀輪廓儀法法采用鍍前屏蔽或鍍后溶解的方法在基體與鍍層之間制作一個臺階用輪廓儀測量臺階高度基體鍍層輪廓儀觸針干涉顯干涉顯微鏡法微鏡法用干涉顯微鏡測量臺階高度基體鍍層干涉顯微鏡鍍層厚度測量方法概況鍍層厚度測量方法概況平均厚度平均厚度局部厚度局部厚度破壞破壞法法無損無損法法鍍層全鍍層全部溶解部溶解稱重法稱重法分析法分析法鍍層局部鍍層局部化學(xué)溶解化學(xué)溶解計時液流法計時液流法點(diǎn)滴法鍍層局部鍍層局部電化學(xué)溶電化學(xué)溶解解陽極溶解陽

52、極溶解庫倫法庫倫法鍍層斷面鍍層斷面厚度厚度金相顯微鏡法金相顯微鏡法輪廓儀法干涉顯微鏡法磁性法磁性法渦流法渦流法射線反向散射法 磁性法、渦流法、磁性法、渦流法、 射線反向散射法射線反向散射法，屬于屬于無損測量方法無損測量方法，不會造成鍍層破壞不會造成鍍層破壞磁性法磁性法測量原理測量原理：當(dāng)磁性基體上的非磁性鍍層厚度變化時，磁引力或磁感應(yīng)亦變化。因此磁體脫離被檢工件表面的斷開力，或者通過鍍層與磁體的磁路磁阻值，與鍍層厚度有一定的函數(shù)關(guān)系。用儀器測量這個斷開力或磁阻值，就可得出鍍層厚度。磁性測厚儀適宜于測量磁性基體上磁性測厚儀適宜于測量磁性基體上( (如鋼鐵如鋼鐵) )的非磁性鍍層的非磁性鍍層( (

53、如如鋅鋅) )。 在測量前要用已知厚度的標(biāo)準(zhǔn)樣片在測量前要用已知厚度的標(biāo)準(zhǔn)樣片校準(zhǔn)儀器校準(zhǔn)儀器。為減小誤差，。為減小誤差，基體金屬厚度應(yīng)符合儀器要求。測量時探頭不能置于彎曲面或靠近邊緣，探頭應(yīng)與工件表面垂直。磁性測厚儀磁性測厚儀渦流法渦流法原理：原理：儀器的測頭裝置產(chǎn)生了一個高頻磁場高頻磁場，使置于測頭下的導(dǎo)體產(chǎn)生渦流，渦流的振幅渦流的振幅是測頭和導(dǎo)體之間的非導(dǎo)電覆蓋層厚度的函數(shù)。本方法主要用于測量非磁性金屬上非導(dǎo)電覆蓋層的厚度，以本方法主要用于測量非磁性金屬上非導(dǎo)電覆蓋層的厚度，以及非導(dǎo)體基體上單層金屬覆蓋層的厚度。及非導(dǎo)體基體上單層金屬覆蓋層的厚度。渦流法測鍍層渦流法測鍍層( (涂層涂層)

54、 )厚度厚度 射線反向散射法射線反向散射法（ 適于鍍層適于鍍層2.5m以下） 原理原理：用放射性同位素釋放出射線，在射向被測試樣后，一部分進(jìn)入金屬的射線被反射至探測器。被反射的粒子的強(qiáng)度是被測鍍層種類和厚度的函數(shù)。因此，由探測器測量被測鍍層反射的射線強(qiáng)度，就可以得到鍍層的厚度。本方法主要用于測量薄的(2.5m以下)貴金屬鍍層。第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 2.1 外觀檢查 2.2 厚度測量 2.3 孔隙率孔隙率（掌握）（掌握） 2.4 鍍層結(jié)合力 2.5 鍍層硬度 2.6 鍍層脆性 2.7 鍍層內(nèi)應(yīng)力 2.8 耐蝕性 孔隙是指貫通鍍層的孔道。單位面積上的孔隙數(shù)稱為孔隙率單

55、位面積上的孔隙數(shù)稱為孔隙率。孔隙率對陰極性鍍層的防護(hù)性能，防滲碳鍍層和防氮化鍍層的功能有很大的影響。因此孔隙率是鍍層質(zhì)量的一個重要指標(biāo)孔隙率是鍍層質(zhì)量的一個重要指標(biāo)?？紫堵士紫堵蔊B 5935-86 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的孔隙率測試方法輕工產(chǎn)品金屬鍍層的孔隙率測試方法測量方法測量方法 (1) (1) 貼濾紙法貼濾紙法 將將 “ “檢測試劑檢測試劑” ” 浸在濾紙上，將濾紙緊貼在被檢鍍層表面。有浸在濾紙上，將濾紙緊貼在被檢鍍層表面。有色反應(yīng)產(chǎn)物滲到濾紙上形成有色斑點(diǎn)色反應(yīng)產(chǎn)物滲到濾紙上形成有色斑點(diǎn)。 其原理：其原理：使使 “ “檢測試劑檢測試劑” ” 穿過孔隙和基底金屬或下層鍍層穿過孔隙和基底金屬或

56、下層鍍層金屬反應(yīng)，生成有顏色的化合物，從而可以被發(fā)現(xiàn)金屬反應(yīng)，生成有顏色的化合物，從而可以被發(fā)現(xiàn)。 (2) (2) 澆浸法澆浸法 將試劑澆在鍍層受檢表面，或?qū)⒐ぜ朐噭┲?，取出干燥后鍍層表面形成白色涂膜。有色反?yīng)產(chǎn)物在涂膜上形成有色斑點(diǎn)。斑點(diǎn)特征和判斷與貼濾紙法相同。貼濾紙法貼濾紙法澆浸法澆浸法溶 液序號 基體或下層 鍍層金屬溶液成分, 含量(g/L)斑 點(diǎn)特征 1CuNiCu-Ni,Ni-Cu-Ni-CrNi-CrCu-Ni-Cr鋼鐵鋼鐵,銅及其合金鋼鐵鋼鐵,銅及其合金鋼鐵鐵氰化鉀 10氯化鈉 15白明膠 20同 貼濾 紙法 2陰極性鍍層鋁及其合金鋁試劑 3.5氯化鈉 150白明膠 10鍍

57、 層測量原理與貼濾紙法相同測量原理與貼濾紙法相同澆浸法使用的溶液澆浸法使用的溶液第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 2.1 外觀檢查 2.2 厚度測量 2.3 孔隙率 2.4 鍍層結(jié)合力鍍層結(jié)合力（掌握）（掌握） 2.5 鍍層硬度 2.6 鍍層脆性 2.7 鍍層內(nèi)應(yīng)力 2.8 耐蝕性 結(jié)合力是鍍層一個重要的質(zhì)量指標(biāo)結(jié)合力是鍍層一個重要的質(zhì)量指標(biāo)。 由于定量測量結(jié)合力比較困難，故通常只作通常只作定性測量定性測量。結(jié)合力結(jié)合力 (結(jié)合強(qiáng)度)把單位面積上的電鍍層從基體或中間鍍層上分離開所需要的力。定性測量就以剝離鍍層的難易程度來評定鍍層結(jié)合力。定性測量就以剝離鍍層的難易程度來評定鍍層

58、結(jié)合力。 GB593386“輕工產(chǎn)品金屬鍍層的結(jié)合強(qiáng)度測試方法輕工產(chǎn)品金屬鍍層的結(jié)合強(qiáng)度測試方法”包括：包括：彎曲法彎曲法銼刀法銼刀法劃痕法劃痕法劃格法劃格法加熱法加熱法 熱循環(huán)法熱循環(huán)法刷光法杯突法杯突法陰極處理法摩擦法彎曲法彎曲法 將試樣彎曲，由于鍍層和基體金屬伸長程度不同，鍍層受到從基體剝離的力。此方法適用于有各種鍍層的薄型工件，線材，彈簧等電鍍零件。l 將試樣沿一直徑等于試樣厚度的軸將試樣沿一直徑等于試樣厚度的軸，彎曲彎曲180，然后把彎曲部分放大四倍觀察。鍍層不允許起皮，脫落鍍層不允許起皮，脫落。l 將試樣夾在臺虎鉗中，反復(fù)彎曲，直至基體斷裂將試樣夾在臺虎鉗中，反復(fù)彎曲，直至基體斷裂

59、。鍍層不應(yīng)起皮，鍍層不應(yīng)起皮，脫落脫落?；蛟诜糯笏谋逗髾z查，鍍層與基體之間不允許分離。l 直徑直徑1mm 或以下的線材或以下的線材，應(yīng)繞在直徑為應(yīng)繞在直徑為 1mm的金屬線材的軸上的金屬線材的軸上，直徑 1mm以上的線材，繞在直徑與線材相同的金屬軸上，繞成1015個緊密靠近的線圈，鍍層不應(yīng)有起皮或脫落現(xiàn)象鍍層不應(yīng)有起皮或脫落現(xiàn)象。銼刀法銼刀法 將試樣夾在臺虎鉗中，用粗銼刀銼鍍層的邊緣，銼刀與鍍層表面約成銼刀與鍍層表面約成45角角，由基體金屬向鍍層方向銼，鍍鍍層不得揭起或脫落層不得揭起或脫落?；w 鍍層鍍層臺鉗臺鉗銼刀銼刀劃痕法劃痕法和和劃網(wǎng)法劃網(wǎng)法 采用已磨到30銳角的硬質(zhì)鋼劃刀硬質(zhì)鋼劃刀，在

60、零件表面上相距約相距約 2 mm 劃兩條平行線劃兩條平行線，劃線時應(yīng)當(dāng)以足夠的壓力使單行程通過金屬鍍層，切割到基體金屬，用肉眼或45倍放大鏡觀察鍍層，不應(yīng)起皮，脫落不應(yīng)起皮，脫落。 用鋼劃刀在鍍件表面上劃一個或幾個邊長1mm 的方格的方格，觀察在此區(qū)域內(nèi)的金屬鍍層不應(yīng)有起皮，脫落鍍層不應(yīng)有起皮，脫落。2mm邊長邊長1mm劃格法測結(jié)合強(qiáng)度劃格法測結(jié)合強(qiáng)度摩擦法摩擦法摩擦拋光摩擦拋光在面積4mm)(b)(c)(d)基材鍍層(1.5mm)支板環(huán)形剪切法試樣環(huán)形剪切法試樣基材鍍層(5mm)60錐形法試樣錐形法試樣第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 2.1 外觀檢查 2.2 厚度測量 2