JBT 7704.1-1995 电镀溶液试验方法 霍尔槽试验.pdf

中华人民共和国机械行业标淮
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
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。
术语
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
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測试电镀溶液的性
能及影峋镀层质量的因素。
试验装置、似器及设备
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
直流电源;2ー电流表: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。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250mL.
500mL、1000mL三种尔槽,最常用的是250nL、1000mL两种,其槽体内部尺寸列于表1。
机械工业部1995-0620批准
1996-01-01实施
JB/n704.1-95
图2尔槽的基本结构
表1霍尔槽的内部尺寸
崔尔槽的容积mL
b
d
250
48
1000
120
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,还有一种改良型翟尔槽(见图3)、其形状尺寸与普通霍尔槽相同,只在橹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存
冽镜液的容器中.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
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。
阴极
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
種尔槽种类
阴极尺寸
阳极尺寸
64×70
1000mL
125X90
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翟尔槽试验装置
JB/T7704.1-95
5试验条件的选择
饿液
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次电镀试验后应更換新液。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。若镀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,某些镀种如镀络溶液可提高至5~10A。试验徴量杂质的影响时,可用
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。
5.4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
6.1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繁贴c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。
6.4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。
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
在翟尔槽中,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
D* =1(C1-C2 log)
式中:L一阴极上某部位距阴极近端的距离,cm;
I-一试验时的电流强度,A
Dk一阴极上某部位相应的电流密度,A/m2(A/dm2)
C1,C2一与镀液性质有关的常数
作为参考,对于250mL的霍尔槽,可取C=5.10,C2=5.24;1000mL的霍尔槽,可取C=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
7.2阴极试片镀层外观表示方法
为了正确评定徭尔槽试验结果?一般选取阴极试样上镀层横向中线偏上10mm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