【机械行业标准(JB)】 电镀溶液试验方法 分散能力试验

中华人民共和国机械行业标准 电镀溶液试验方法 分散能力试验 1 主题内容与适用范围 本标准规定了电镀溶液分散能力的试验方法。本标准适用于各类电镀溶液。 2 术语 2.1 分散能力 在特定条件下，镀液使电极（通常是阴极）上镀层分布比初次电流分布更为均匀的能力。 2.2 不溶性阳极（惰性阳极） 在电解的工艺条件下，在电解液中不产生阳极溶解反应的阳极。 2.3 哈林槽 非导电材料的矩形镀槽。其中主要电极和辅助电极合适排布以使能估计分散能力或电极极化程度及两电极间的电势。 2.4 海绵状镀层 与基体材料结合不牢固的疏松多孔的海绵状沉积物。 3 试验方法 3.1 远近阴极法 3.1.1 方法原理 远近阴极法分散能力多在哈林槽中进行。将两块面积相同的阴极放在距阳极不同距离的位置（两距离成简单整数比），电镀若干时间后取出阴极试片。称取远、近两个阴极上镀层的重量，按式(1)计算分散能力： K = (m/m²) K + (m/m²) 式中: K 为远近阴极与阳极间距离之比； m 为近阴极增重； 图1：远近阴极法测分散能力 式（1）计算出的分散能力数值在100%～100%之间，数值越大，表明分散能力越好。 3.1.2 试验仪器及设备 直流电源：0~10A； 电流表：量程0～10A，0.5级～1级； 哈林槽：内腔尺寸：150mm×50mm×70mm； 阳极：网状或多孔的可溶性或不溶性阳极； 阴极：背面绝缘的铁片或铜片； 分折天平：量程0～200g+感量0.0001g。 3.1.3 试验步骤 将阴极试片按电镀前处理要求处理干净后，背面涂上绝缘涂料，如丙烯酸清漆。在105～110°C烘干、冷却，标出“远”、“近”字样，称重。 将阳极处理干净放入哈林槽中，倒入待测镀液，按镀液工艺条件恒温，并按图1安装接线。 将两阴极同时带电入槽，按照镀液的工艺条件进行电镀，一般电镀30min，然后取出冲洗干净，烘干，冷却至室温后称重，求出远近阴极增重，按式（1）计算分散能力。 3.2 弯曲阴极法 3.2.1 方法原理 弯曲阴极法测分散能力如图2所示。将阴极按六等分弯曲成图2所示的形状，进行电镀，然后测出A、B、D、E各平面中央部位的镀层厚度。根据B、D、E各面与A面镀层厚度之比，即B/A、D/A、E/A，用式（2）计算分散能力： T = (B/A) + (D/A) + (E/A) × 100% 此方法测定的分散能力数值在（0～100)%范围内，数值越大，镀液的分散能力越好。 3.2.2 试验仪器及设备 直流电源：0~10A； 电流表：量程0~10A，1级； 试验槽：内腔尺寸160mm×120mm×160mm； 阳极：符合国家标准的阳极材料，尺寸为150mm×50mm×5mm； 阴极：弯曲阴极各边长为29mm，厚度为0.2~0.5mm，背面不绝缘； 测厚仪：根据镀层种类选择合适的测厚仪（测量误差小于10%）。 3.2.3 试验步骤 量取2.5L待测镀液于试验槽中，按镀液工艺条件恒温，将弯曲阴极和阳极按电镀前处理要求处理干净，并放入试验槽中。 接上电源，调至所需的电流密度进行电镀。一般电流密度在50~100A/m²（0.5~1A/dm²）时，电镀20min；200A/m²（2A/dm²）时，电镀15min；300-500A/m²（3~5A/dm²）时，电镀10min。其他电流密度和电镀时间按镀液性质而定。 取出弯曲阴极，洗净，烘干，冷却。分别测量A、B、D、E各面中央部位的镀层厚度。用式（2）计算分散能力。 3.3 霍尔槽样板法 3.3.1 方法原理 霍尔槽样板法测分散能力的装置，如图3所示。试验时电流强度一般在0.5~3A范围内选择。某些镀液，如镀铬溶液可提高至5~10A，试验时间根据溶液情况而定，一般采用10~15min。试验完成后将阴极试样按图4划分成8个部分，然后测出1～8号方格中心部位镀层的厚度，用式(3)计算分散能力： T = (厚度值) × 100% 式中： （注：原文中未完整给出式(3)的详细内容，但描述了计算原理。）