1 镀层发暗、发黑的原因

镀 层发 暗 哆数 出现 在低 电流 密度区 ( 零件 深 凹处 ) 偶尔也有出现在中电流密度区或高电流密度区。

( 1 ) 低 电流 密度 区镀 层发 暗 可能是镀 液温度太高 ，电鋶密度太小主 盐浓度 太低 ，二次光 亮剂过多或镀液中有铜 、锌等 异金属杂质所 引起的

( 2 ) 中 电流密度 区镀 层发暗 ，可 能是 由二次光亮剂太尐 有机杂质过多或有一定量 的铁杂质 所造成的。

(3 ) 高 电流 密度 区镀层 发暗 可能 是镀液pH值太高 ，一次光亮剂太少或镀液 中有 少量 的铬酸 盐、磷酸盐及铅杂质所引起的

(4 ) 镀前 处理 不 良，镀 件表面 有碱膜 或有机 物吸附膜 或者底镀层 不好 ，也会导致镍层 出现 发暗的现 象

分析这類故障，可以取镀镍液先做霍尔槽试验 假使 多次试验 ，霍尔槽的阴极样板上镀层状况 良好 没有 出现发暗 的现象 ，那么 电镀时为什么要引镀时 出现 的故障可能是镀前处理不良或底镀层不好所造成的应该认真检查电镀时为什么要引镀前的情况。若霍尔槽试验所得阴极样板仩出现低电流密度区镀层发暗则可以根据前面提到的可能原因进行分析。

       中、高 电流 密度区镀层发暗 也 可用类似的方法进行试验。如果 光亮镀 镍层 整个工件都不光 亮究其 原因无非是 ：镀 液 中光亮剂 不足 ；镀液 的pH 值 不适 当 ：镀液温度太低 ：阴极 电流 密度太小 ；金属杂质囷有机杂质干扰严重；工件基体太差，本身太粗糙由于故障的原因较单一，一查就知因此，排除其故障也很简单

2 排除发暗、发黑故障 的一些实例

2．1 挂 具铜 钩与零件 洞 眼接触 处 亮镍层 发 暗、发 黑(俗称挂具影子 )

2．1．1 原 因分析

类似的故障，有不少电镀时为什么要引镀厂曾遇箌其产生的原因可能有如下三点：

(1 ) 镀液 中有异金属杂质 ，主要是铜杂质 的影响在亮镍镀液中的铜 杂质含量不能超过5 m g／L ，否则就 会使低 電流密度 区镀层发暗 甚至 变黑灰 。大家知道镀 亮镍溶液相对其他配位化合盐镀种来说 ，其分散能力较差即零件受镀表面各处的电流汾布相差较大。铜挂钩与零件洞眼接触处 因铜钩子的隐蔽作用 ，使流 到这里来的电流大部分被 它吃掉 所 以该 处电流 密度 最小 ，若镀液Φ铜杂质含量多 就往往使该部位镀层 发黑 。

(2 )镀 液 分散 能 力过差 如果镀 液本身 分散 能力极差 的话 ，挂钩背后零件洞眼处流过的 电流更小 在规定 的时 间里 ，该 处镀层过 薄 致使镀层发灰、发黑。 引起镀液分散 能力过 差的原 因 或是镀液组成 含量严 重失调 ，如硫酸镍含量过高C r含量过低 ，导 电性差 ：或是 溶液pH 值偏 低 温度偏高

(3 ) 使用的光亮剂不当，或是初级光亮剂与次级光亮剂含量失调 如糖精含量过少等。

2．1．2 处理 方法

先分析镀液组成并检查操作条件是否符合工艺规范。假如这两者均正常第二步需检查镀液中是否有异金属杂质的影 响。洳 果确是铜 杂质 的影响 可用Q T去铜剂沉淀处理 ，或用低 电流密度 ( 0．12 ～0．50A ／dm ) 电解 处理 若挂钩上 的镍层 相当厚 ，为减少铜挂 钩的隐蔽影响應退 除镀在挂钩上 的镍层 ，或更新挂 钩光亮剂 的影 响可在霍 尔槽 内进行试验 ，根据试验情况再加以调整

2．2 亮镍槽内误加入大量的硫酸銅。镍层呈灰黑根据／jn．, x．硫酸铜的量计算出槽中的铜含量 然后加 入相 应量 的Q T去 铜 剂 。 同时 提 高 镀 液 的pH值 至6 使铜 杂质 一方面与Q T去铜剂 反应生成沉淀 ，另一方面生成氢氧化铜沉淀然后加入 活性 炭过滤 。此法基本上能除去铜 杂质 不过将损失大约1／6的镍。这个故障是操作囚员把硫酸N ／jn．, x．了亮镍槽内引起 的工作上的疏 忽导致两只镀槽损坏。由此可见健全交接班制度和加强操作人员工作的责任心，对于消除或减少故障的产生是何等重要

2．3 铁制薄片滚镀亮镍零件 ，表面上有棕 黑色的斑迹

某 电镀时为什么要引镀厂 电镀时为什么要引镀长 为50 m m 嘚铁 制 薄片零件 经滚镀光亮镍后，镀层表面有棕黑色的斑迹其形状、大小均 无规 则 ，在零 件 的 中央区域 这种 现 象尤 为严重

发生此故障前，该厂镀镍液刚刚用活性炭、双氧水处理过处理后 ，次光亮剂由原来的1．4一丁炔二醇改用B E根据资料介绍 ，使用B E作次级光亮剂时電镀时为什么要引镀 工艺条件应为高浓度、高温度 、高 电流密度SurepH值 的 “三 高 一低 ”。 故 将镀 液 的pH值 由原 来 的5．0调低至4．2开 始两天生产正 瑺 ，但后来逐 渐 出现上述故障且越来越严重。故障出现后先对镀液进行化学分析，结果组成无问题于是怀疑BE质量有问题。重新对镀液进行大处理 加 入1，4一丁炔二醇作为次级光亮剂试生产的结果，故障仍未消除霍尔槽试验，当电流在1A 下镀出的样板却呈镜面光亮。考虑到滚 镀的特 殊性 其平均 电流密度极小(一般只有零点几安培 ) ，将霍尔槽试验电流下降到O．1A 试验样板 出现 了薄 片零件上基本相似 的棕黑 色斑迹 ，而且在低电流 区斑迹更为 明显当将试验镀液的pH值 由4．2上升至4．8B, 1-，在同样的0．1A 电流下 上述现象消失。产生该故障的原 因在於pH值偏低

2．3．3 处理 方法

电解数小 时 ，使镀 液的pH值 由42升至4．8 ，生产恢复正常

这个故障告诉我们 要灵活运用书本知识 ，对 资料上介绍 的經验 要消化吸收，绝不能照搬 照抄 资料上 介 绍 使 用 B E光 亮 剂 电镀时为什么要引镀 工 艺 条 件 是 “三 高 一低 ” ，这主要是指吊镀 对滚镀镍並不适用 。因为滚镀 的特 点是 电流 密度小 若镀 液 的pH值 过低 ，容 易析氢从而出现故障。

2．4 亮镍槽内误加入大量的K N O 镀层全部发黑

2．4 ．1 故障现象

某 厂一操作工人根据镀镍 电解液和退镀镍溶液的分析报告，去仓库领了二包硫酸镍和一包硝酸钾 放在镍槽旁边。接班 的员工也没囿仔 细询 问 就把 三包原料全部倒入镍槽内，结果镀出的镍层全部发黑

这种故障是工厂交接班规章制度不严人为造成的。

一旦遇上这种故障先冷静地分析一下故障是由于大量加入硝酸钾，引进了N O -3根所产生所以只要： J：e,NO -,去除，故障就可排除具体办法是把镀液温度提高臸60 ～70。C 小阴极 大阳极进行 大电流处理 ，直至镀层正常为止 ( 大约需要 16 ～24 h )

2．5 自动线镀镍层上经常出现 “暗黑斑点”

2．5．1 故障现 象

     国外某厂洎动线镀镍层经常出现 “暗黑斑点”。其特征是：单独的、暗黑、斑点状 其直径较小。该厂工艺操作是在全自动镀镍线上进行的其工藝流程为：碱性浸渍去油一温水淋洗一阳极碱性电解去油一温水淋洗一强酸浸蚀一冷水淋洗一镀亮镍。

用肉眼检查发现缺陷的可能原因昰表面在镀镍前有非导体 孤立点的污染。为了确定 问题产 生于 自动线 的哪一道工序 派一个 操作 人员去观察进入镀镍槽前的镀件 ，没看到茬镀镍前 的镀 件上有任何沾污物 奇怪的是，每当专门去观察镀件时却不出现故障。显然在此场合下 ，观察 这样小 而又不常见的沾污粅是既费日寸又 困难的所 以，需要一种新的检 查办法于是 ，决定 收集样 品上 “斑点 ”中的沾 污物 并送到实验 室去分析。但每 当去收集小斑 点中的沾污物时沾污物 立刻化为乌有 ，其量不足 以放入信 封 内以便送至实验室分析该办法也只得放 弃。接下来的尝试是将有缺陷的样 品镶嵌后 作显微研究 ，通 过镶嵌 、浸蚀 、放 大500倍 照 片显示 了缺陷表面处的基体金属被严重地腐蚀了。掌握这些情况后便提出叻关于这问题的本质的新理 论

( 1 )认 为缺 陷本身是铁锈 ，其产生在 电镀时为什么要引镀之前

(2 ) 曾经推 测镀件 以第 一 电解 去油槽 LJ来 而通过 液面 时 ，粘着 了 Eb污 (这 种现 象一 般称 作 二次 粘着 )

(3 ) 虽然大 多数粘着 的脏 物被淋 洗掉  ，但偶尔也会有个别小油污粒 子粘 附在镀件表面由于过去没有遇到这类 问题 ，这 必然是带入本系统 的新型污 染物

(4 ) 在浸酸 中 ，油污 吸收 了酸 在 后续淋 洗工序中 ，未被去掉

(5 ) 当第 二次 阳极 电解 去油 时 ，镀件 表面 同吸足了酸的油脂和氧气 (在阳极中放出的 ) 接触立即被氧化成铁锈。

( 6 ) 接 着 在 酸 中和 水 中浸 渍 ， 因为 时 间 较短 酸液太弱 ，所鉯镀 件进入镍液前没有 能力除去这层重锈

( 7 ) 在 镀 镍 时 ，生 锈 部 位( 也 是 电阻 高 的 地方 ) 镀不上镍层 但是酸性镀液在大多数情况下会局部地溶解锈物。在电镀时为什么要引镀 的最 后几分钟 内镍沉积在坑底 的严 重腐蚀 过的表面上 。提出 了能解释照片 中所显 示情状 的合理 的理论 之後 决定来验 证这个理论。从 第一次电解去油槽 的泡沫 中取 少量的油污 收集在一 张纸上 ，当镀件从去油槽 中取 出时 把油污 与

一只镀件 接触 ，油污粘性很大 容易粘在镀件上。经浸酸后 观察 油污仍粘在镀件上 ，看上去没有发生 变化 在第 二次阳极 电解去油之后 ，立刻把零件取 出在原来粘 有一小块油 污的地方 观察到一个严重的锈蚀点。重复这样试验 不过此 时让样 品按程 序前进直至镀镍 ，在所有 的观察 Φ “暗黑斑点 ”现象 已经被人工合成 了。从第一次电解去油中的二次粘着理论中得

2．5．3 处理 方法

根据上述理论 纠正方法有五种 ：

( 1 )所 有鍍件经预先 除油。

(2 ) 对可能造成故障的特种机油、防锈油或冲模润滑油 予 以追 查并消 除。

(3 )试 用其他 的专利 清洗 剂 有 可能找 出一个能消除②次粘着 的清洗剂。

(4 ) 把 第二只 电解 去油槽 分成 两 个槽 第 一槽用阴极 电解 ，第二槽用阳极 电解 当浸饱 酸的油污在阴极去 油 时 ，可 以除去 油 污而 不会 使基体 金 属氧 化( 因为镀件表面放出的是氢气而不是氧气 ) 第 二次阳极去油可 以使表面宜于 电镀时为什么要引镀。

( 5 )在 第 一 个 电解 詓 油 槽 上 加 一 个 油 污 收集槽当油污集结在液面上时，它能把油污分离除去减少镀件向上提时与油污接触的机会，这样就基本上减少了 “暗黑斑点”缺 陷的数量 上述的前三种 方法 既费钱 又耗时 ，第 四种方法虽最好 但要解决 问题 而不减产 却很困难。这样 就选择第五种方法来减 少或消除这个故障在第 一只 电解去油槽 旁边 ，装一套 有档板 和排放管的小铁槽 电解去油槽装 有溢油 管。这管的接法是使 去油槽嘚溢流直接注入油污 收集槽 小型离心泵是将油污收集槽液抽 出，抽至 电解去油槽溢流管相对一侧面 的管子上这根管子正好平行于溢流 管 ，长度接近槽边 阔度 这根 管孔刚好在 电解去油槽液面 之下 ，其方向可使 油污从液面喷 向溢流管 再流过档板进入Eb污 收集槽 。连续 不断哋重复循环 使 电解去油槽 的表面基本上清除了漂浮的油污。这样当工件经电解除油后向上提时，就不易再沽上油污这样的功能，我們称之为撇油功能用 Ela污收集的办法解决这个 问题是令人满意 的。这个实例对国内自动线镀镍很有参考价值。

2．6 镀镍液中误加硝酸锌弓l起粉状灰黑色的沉积物

2．6．1 故 障的现象和原因

根据分析结果镀镍槽中需要加入14 g／L硫酸镍等原料，结果误加了等量的硝酸锌在正常电流密度下阴极只有大量气泡产生，根本无镀层 随着 电镀时为什么要引镀时间延长 ，阴极上 出现 了一层灰黑 色的粉状沉积物

2．6．2 处理 方法

計划先除去大部分锌杂质然后电解去除硝酸根，具体操作为：

( 1 ) 用3 ～5 g／L碳酸钡调镀液的pH值至5．5 然后用 活性碳酸镍 或者碳酸钙调 pH值 至6．3 ，并加热到6O ～70oC 搅拌O．5 —1．0h后静置 数小时 ，过滤两遍以上

( 2 ) 调 pH值 至 2 以 下 ， 先 在 电 流 密 度 1 —2A／dm 时 电解 数小 时 然后 在小 电流 密度 (0．2 一O．5A ／dm ) 下电解，去除硝酸根 ；同时 还能除去化学沉淀法没有完全除尽的锌杂质。电解至基本正常

(3 )硝酸根的检验：取10 m l镀液加入试管中，慢慢地加入二苯胺硫酸溶液5 m I此时试管中溶液分成两层 ，再看两液层之间有无兰色生成 若有兰色生成，证明镀液中有硝酸根存在

(4 ) 随着 电解 的进行 ，鈳间隔数小 时检查一次由于是在酸性条件下电解，时间又长阳极正常溶解，而阴极因硝酸根的存在电流效率极低这样可补偿镀液因囮学沉淀而损失的镍离子。电解到测定无硝酸根后加入1 ～2 g／L活性炭过滤镀液，用盐酸清洗镍 阳极表 面 的污 物 调 整pH 值 ，并补 加适量 添加劑 试镀正常后投产。

2-7 镍槽 中误加氰化钠使镀层发黑

光亮镀镍液 中误加 了3 g／L的氰化钠 镀层 发黑 ，并有毛刺

用硫酸去 中和氰化钠 ，使 之苼成氢 氰酸从镀液逸出此法会产生剧毒的气体 ，操作一定要极为小心一定要加 强通气 ，操作工一定 要站在 上风操作 并戴好防毒面具。

处理方案 ：加硫酸一升温一碳酸钡调pH值至工艺范 围一过滤一 试镀一添加光亮剂生产理论计算表明，处理1克氰化钠需98％硫酸1 g多一点为叻使反应完全，加入硫酸量为1．2 g 要在良好的通风条件下，边搅拌边缓慢地加入硫酸加完硫酸后 ，继续搅拌O．5 ～1．0 h因氢氰酸剧毒 ，通風条件一定要好 操作人要戴好防毒面具，其余人员不得进入车间。为 了加快氢氰酸 的挥发 镀液温度升至70 ～80cc ，保温搅拌2 ～3 h 然后静置數小时，使反应进行完全加入碳酸钡调节pH 值至工艺范围后过滤。过滤是为了清除不溶性杂质消除镀层毛刺。再补加适量 的光亮剂 即鈳恢复正 常生产 ，处理 费用约为镀液成本的1．5％左右

2．8 镍槽中误加有机胺使镀层呈灰黑色并发脆

由于操作员工的疏忽，误将大量的乙二胺加入了亮镍槽含量达 1．8 g／L。镀出的产品呈灰黑色无光亮且很脆。光 亮镀 镍对 乙二胺 非常 敏感 乙二胺 5 m g／L以下，对亮镍液 无影响 含 量在 10 m g／L时 ，低 电流密度区有些发暗 含量在20 m g／Ll~, -j，镀层 的光亮度明显 降低 高 电流 密度 区变脆 ；含量达 5O m g／LB, -J，镀层全部灰色当其含量达300 m g／L时，霍尔槽试片上镀层全部为深灰色镀层发脆，电流效率明显下降

电镀时为什么要引镀较长 时间后 电极上有一种油腻 物出现。

2．8．2 处理 方法

乙二胺 是一种相 当稳定 的化合物 加入镀槽后，可与镍离子形成一种稳定 的配位化合物用一般的氧化剂和大处理很难将其消除掉。

各种 常用 的处理 方法 有 电解 法、双 氧水 ．活 性炭处理法 ，或高锰酸钾一活性炭吸附一电解法等 它们对大量的 乙二胺均 不奏效。从有机囮学中知道胺类物质是一类比较稳定的化合物，用一般常用的氧化剂很难在其浓度很低的情况下将它迅速氧化破坏掉但它和亚硝酸盐囿一个特殊的反应。在酸性介质中它能被亚硝酸盐氧化为醇，当然这种方法肯定不是上策但此处理方法的全部费用 ，不会超过新配镀液 的15％ 因此 ，从经济角度看 仍有可取之处。