电镀技艺诀窍（四）
2.2.2镀镍
镀镍的配方工艺也很多，光亮镍以暗镍配方为主体，早期的亮镍（20世纪60年代前）以糖精作添加剂增光，只能说是半光亮镍，60年代丁炔二醇的研出，与糖精的配用获得了光亮镍历史上的突破，很快得到了广泛运用，并对以糖精初级光亮剂、丁炔二醇为次级光亮剂和湿润剂进行了理论性研究，丁炔二醇最早由德国进口（琥珀色透明薄片状），60年代初笔者得此样品，测试良好，探知上海吴淞化工厂中心试验室王工正在研究生产，开始是以玻璃器皿试产，对扩大中型投产，笔者愿作努力宣传，很快以不锈钢设备扩大了丁炔二醇生产，首得2公斤。1964年投入了几千公斤的生产，并向江苏南京及部属军工单位推广运用，总结经验。在市技术活动大会讲课并送样品，很快推广开来。其优点出亮度快、整平性好，成本低廉，生产稳定，遇到的问题是增加了易脆性，镀层易产生麻点、针孔，添加湿润剂十二烷基硫酸钠仍不能解决，经多次研究，将十二烷基硫酸钠溶解，三次沸腾，溶解透明问题解决，对十二烷基硫酸钠的加入控制量，采用了以金属丝制成5和10厘米的圈，在镀液搅动下，将圈置入，看圈中的泡消失情况以对比判断多少。
糖精多系以苯酐原料制成，苯酐原料质地影响较大，进口的为上品，苯酐是多种化工产品之原材料，曾多次受其供求影响，市价波动很大，采用时注意以透明结晶体较好，半透明、不透明色深的差，温州市场上一度掺入粗砂糖充糖精销售，影响质量。
丁炔二醇的质量以琥珀透明晶体为好，但目前市供的都经提纯品供应，使用寿命延长了，但与之相比光亮慢了，是否提纯时将丙炔等有利的成分除去了（运用丙炔醇的出光快）。
当今亮镍添加剂多系以成品液态品分主光剂、柔软剂、湿润剂供应，国产、进口的品种繁多，进口的以安美特公司为典型质高价昂，国产的以江苏丹阳延中助剂公司、梦得公司、瑞安南方公司、广州达志公司等生产中间体的企业生产添加剂条件优越，可从中间体原料控制到多种同类原料的优选组合。进口原料以巴斯夫公司为上品。
以镀件的要求色泽分白光与青光两大类：选用不同添加剂的组合达到，如白光的用增白剂，青光的用乌光剂。主光剂不是以单一的丁炔二醇，而是将丁炔化学转化加入，出光快的丙炔吡啶嗡盐是由出光快、整平分散好的制剂组合而成。柔软剂以糖精为主体再补加其他如TLS、PPS之类的组合，甚至加入抗杂剂的成分。
镀液的主盐硫酸镍，质差的含铁、铜等杂质，其含金属镍成分21%~24%。氯化镍是导电盐，可很多情况受氯化镍质量影响很大。配量不宜过高，将影响阳极过快溶解成渣状和使镀层产生脆性。
硼酸是缓冲剂，溶解困难些，但除以高温溶解外，在酸性的镀液中（镍溶液）很好溶解，注意品质，不良的硼酸可能含硼砂。
（1）调整、故障与解析
①调整槽液和处理镀层故障，除生产经验外，配以赫尔槽打板配合判析，既好又快，不过结果决定补调的量时应按计算总量的打八折先加入，然后据实况逐调加减。
②镀层有雾状
a.湿润剂过多或过少，以泡沫测试圈测，若正进行生产光亮有雾或局部有雾，可临时升高液温(60~65℃)以较小电流镀30~40 s，急速出槽（不能单一出，要同槽一次性取出）。
b.主光剂过多，镀层偏黄光，光亮有雾，以柔软剂和湿润剂调平，或少量补加双氧水，电解一下再生产。
c.镀层偏白光有雾为初级添加剂偏高，如糖精、烯丙基碳酸钠过高，以主光剂调平或少量补加双氧水，电解后生产，或套铬后发现也有局部眉毛状、云彩雾状的。
d.硼酸含量太低。
e.亮铜底层太亮有机膜厚（加强活化或以氰化铜镀5~8 s后再镀镍）。
g.镀液pH值变化大，甚至一天pH值升高1~2，是硼酸含量低了。
③镀层分散差
a.主光剂偏高，镀层偏黄光，镀层脆性大，大电流区光亮，加柔软剂和湿润剂。
b.柔软剂偏高，镀层色偏白光，甚至于死白色，难出光，加光亮剂调平。
c.镀液主盐硫酸镍偏高，冲稀。
d.阳极钝化，电流开不大，清洁阳极，补充氯离子或镍盐。
e.PH值过低，低于3.8。
f.镀液杂质影响，三价铬、铜、铅和有机杂质，以除杂剂处理，量大则要大处理。
④镀层脱皮
a.前处理不良
b.预镀亮铜所致。亮铜极光亮表面有有机膜，活化工序不力。
c.预镀铜特别是亮铜搁置时间太长，未及时镀镍。
d.镀层脆性大。
e.镀槽有双极性镀或中途断电。
f.预镀层太薄，镀酸铜有置换铜现象。
⑤镀层有麻点、针孔、毛刺
a.镀液长时间未大处理，阳极袋和槽壁有黄色泥浆附着，胶体状，添加剂分解产物俗称镍皂。
b.湿润剂不足或加法不当。笔者遇到过多家工厂用的进口湿润剂Y-17、Y-19，无论怎样补加就是解决不了，此时可补加一些十二烷基硫酸钠。
c.此槽液常镀孔状、管状零件。
（2）镀液的大处理，许多厂大处理时搅拌不当，时间不够，如以手工搅，未用无油压缩空气搅，处理不净，调pH值不准，如开始时以硫酸将pH调至3，加双氧水将液中的铁全部氧化成三价铁，但初量一下就算了，因不良的搅拌pH值会变（高或低），然后调pH至6时也是初量一下就认为没错，结果静置2h后pH值又低下来，采用充分的搅拌和足够的时间重复度量pH值，确保处理效果，尤其活性炭加入后上浮下沉必以剧烈充分搅拌方得结果。
2.2.3 装饰镀铬
在底层经镀铜或铜+亮镍与镀铬，配方以高铬（250~350g/L）和低铬（50~120g/L）加硫酸的配方，在生产上低铬实质上铬酸80~120g/L为实际含量，控制好铬酸与硫酸100：1的比值及适量三价铬的量（经验数据3~5 g/L）。
（1）调控、故障、解析
①镀层白光、不显光亮的蓝白光，多系铬酸含量不足，硫酸偏高，有时分散还不好。
②铬酸含量高，大电流区易烧焦，镀层有蓝膜，光亮不透，是硫酸少了。
③硫酸过高，分散差，镀层偏白光，若再高，镀层会发黑，以碳酸钡处理，过多的硫酸钡沉淀，电流大易浮动起来，镀层会显雾状。
④镀液中三价铬过高，镀层暗亮，分散变差，含量过低，镀层呈美观的蓝白色铬层，看上去镀层没肉头（厚度）。三价铬的调整以电解法好，三价铬低，用大阴极小阳极电解，三价铬高，方法反之。用双氧水和糖的方法变化大。以肉眼看镀液电解时基本上是冒小细泡，无大泡出现是三价铬不足。
⑤镀液配制时忘加硫酸，镀层呈黑色。
（2）每天在开镀时，应以电解板电解0.5~1.0 h，均匀镀液。
（3）运用添加剂的、稀土的因溶解性不好，以热的铬液溶解，若有最后不溶物，不要弃除，应全部倒入槽中，它会慢慢地溶解，是有用之物。
（4）铬槽的过滤往往棘手，炭和玻璃纤维置多档多层作滤芯过滤之。
（5）镀铬有挂具印子无法解决，镀前可将挂具预先镀2~3 min铬后，装挂镀铬就解决了。又如球状工件无挂处，可将镀过铬的铜丝预镀铬后捆住球体，镀件保证无挂具印。
（6）镀好铬的零件发现有彩色，可将零件浸入铬槽液里浸泡15~20 s，洗净干燥后就没有彩了，说明镀液硫酸浓度低了。
（7）镀铬所采用的电源要求高些，电流大，电压高，槽液的电流效率低（12%~15%），采用添加剂的最高不超25%，三相要平衡，应有平衡阻抗器设置，除可用示波器测，亦可土法将三相置3只100W灯泡，看3只泡的亮度同否。若三相电源有一相保险断了，虽可电镀但镀层质量差。
本文来自《表面工程资讯》2010年第5期。
