JB/T 7704.1-1995 电镀溶液试验方法 霍尔槽试验

中华人民共和国机械行业标准电镀溶液试验方法JB/T7704.1-95霍尔槽试验1主题内容与适用范围本标准规定了电镀溶液的霍尔槽试验方法本标准适用于测定电镀溶液的阴极电流密度范围、分散能力及整平性等性能,亦适用于研究电镀溶液组分及工艺条件的改变对镀层质量的影响。2术语霍尔槽:非导电材料的梯形镀槽,其中各电极排布能够观察宽广电流密度范围内的阴极或阳极效应3方法原理利用霍尔槽中阴极各部位与阳极的距离不同,相应的电流密度也不相同的原理测试电镀溶液的性能及影响镀层质量的因素。试验装置、仪器及设备4.1试验装置霍尔槽试验装置如图1所示。图1霍尔槽试验装置1一直流电源;2一电流表;3一尔槽;4一阴极;5-阳极4.2试验仪器及设备4.2.1霍尔槽霍尔槽是一个小型梯形电镀槽。其基本结构如图2所示槽体材料一般选用耐酸、碱的绝缘材料制作。霍尔槽最主要的特征是阴、阳极之间不平行,保持一定的角度。根据盛装溶液的容积可分为250mL500mL、1000mL三种霍尔槽,最常用的是250mL、1000mL两种,其槽体内部尺寸列于表1。机械工业部1995-06-20批准1996-01-01实施JB/T7704.1-95图2霍尔槽的基本结构表1霍尔槽的内部尺寸nni雀尔槽的容积mLbd250486410212710001201272l285在实际应用中,市售的一种霍尔槽,在d边安装加热管,c边阴极旁开有一排空气搅拌孔,其使用较广泛,还有一种改良型霍尔槽(见图3),其形状尺寸与普通霍尔槽相同,只在槽两平行壁中的长壁钻6孔短壁钻4孔,孔的位置与尺寸无严格要求。该槽的优点是置于能加温(或冷却)的另一较大的装有待测镀液的容器中,从而获得所需要的较稳定的镀液成分和液温。5图3改良型霍尔槽4.2.2阳极阳极材料与生产中使用的相同,并符合电镀阳极的国家标准,具体尺寸见表2。阳极形状为平板状在容易钝化阳极的镀液中,可采用瓦楞状或网状,其几何厚度不能超过5mm。4.2.3极阴极材料应根据试验情况选取。一般多选用0.2~1mm厚的黄铜板或钢板,选用其他材料则应对试验过程基本无影响,试片可根据试验目的进行打磨、浸蚀或抛光然后背面涂绝缘涂料烘干。其具体尺寸见表2。表2霍尔槽阴、阳极尺寸mm萑尔槽种类阴极尺寸阳极尺寸250mLl00×764×701000mLl25x9085X904.2.4电源电源应比较稳定,最好采用直流恒电流电源4.2.5直流电流表量程:0~10A,0.5级或1级。在实际测试中,可采用具有加热搅拌功能的成套霍尔槽试验装置JB/T7704.1-955试验条件的选择5.1镀液为获取正确的试验结果,试验镀液应具有代表性。在重复试验时,每次试验所取镀液体积应相同。当使用不溶性阳极时,经1~2次电镀试验后应更换新液。如用可溶性阳极则应在4~5次试验后更换新液在测试微量杂质或添加剂的影响时,每槽溶液试验次数还应酌情减少。5.2电流强度电流强度应根据镀液的性质选择。若簧液允许的电流强度上限较大,则试验时的电流强度应取大点,但通常选取0.5~3A之间,某些镀种如镀铬溶液可提高至5~10A.试验微量杂质的影响时,可用0.5~1A。5.3试验时间霍尔槽试验的时间应根据试验目的来确定,一般多选取5~10min试验温度霍尔槽试验温度应根据镀液性质和试验目的来确定。6试验步骤6.I将待测溶液倒入霍尔槽中,贴b边槽壁插入洗净的阳极板。6.2按图1所示安装接线,并按工艺条件将镀液恒温。6.3将符合电镀前处理要求的阴极紧贴ε边槽壁带电入槽,按镀液的工艺条件,控制电流强度和电镀时间,进行电镀。64断开电源,取出阴极试片洗净、烘于。根据试验目的进行结果处理。7结果表示电流密度最小,随着阴极与阳极之间距离的减小7.1阴极各部位电流密度的计算在霍尔槽中,阴极各部位到阳极的距离不同,相应各部位的电流密度也不一样。在离阳极远的一端(称为远端)电流密度最小,随着阴极与阳极之间距离的减小,电流密度逐步增大,直至离阳极近的一端(称为近端).电流密度最大阴极上各部位的电流密度,可用下列经验公式计算DK=I(C1-CylogL)式中:L——阴极上某部位距阴极近端的距离,cm;—试验时的电流强度,A;Dk—阴极上某部位相应的电流密度,A/m2(A/dm2);与镀液性质有关的常数。作为参考,对于250mL的霍尔槽,可取C1=5,10,C2=5.24;1000mL的霍尔槽,可取C1=3.26,C2=3.04。由上式计算出电流密度的近似值。另外,由于靠近阴极两端计算的电流密度误差较大,一般建议取距两端一厘米以上处的数值。实用中为了便于观测,可根据式(1)绘制“霍尔槽试验样板电流密度标尺”,直接量出霍尔槽试片上某部位的电流密度值。72阴极试片镀层外观表示方法为了玊确评定霍尔槽试验结果、一般选取阴极试样上镀层横向中线偏上10nim的一段部位〔见图4)作为试验结果来评定镀层质量并用图5所示的符号分别表示镀层的外观,某些有代表性的试片,可涂以清漆,保存备查JB/T7704.1-95液面100图4阴极试验结果部位选取(250mL槽)匿纽图B:B光亮暗烧黑或粗糙起泡脆或裂画豳:[含因半光亮条带状树枝状或粉末针孔或麻点霹底图5镀层外观表示符号8试验报告试验报告一般应包括以下内容a.被测镀液的名称及型号;b.本标准号;c.试验仪器及设备d.试验条件;e.试验结果及计算公式;f.试验日期及试验人员附加说明:本标准由全国金属与非金属覆盖层标委会提出。本标准由机械工业部武汉材料保护研究所归口并负责起草本标准主要起草人姜新华。4