電鍍層物理性能

測(cè)量介紹第1頁(yè)

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)協(xié)力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第2頁(yè)測(cè)量電鍍層厚度意義電鍍層厚度是衡量鍍層質(zhì)量主要指標(biāo)。很大程度影響著產(chǎn)品可靠性和使用壽命。是鍍層物理性能測(cè)試中一個(gè)主要項(xiàng)目。第3頁(yè)

檢測(cè)方法分類

破壞性檢測(cè)點(diǎn)滴法、液流法、溶解法、電量法（庫(kù)侖法）和金相法非破壞性檢測(cè)磁性法、渦流法、X射線法第4頁(yè)

鍍層厚度和電位差同時(shí)測(cè)定

（庫(kù)侖儀）

原理庫(kù)侖法又稱電量法.在被測(cè)鍍層表面已知面積上,以恒定電流密度在對(duì)應(yīng)試液中鍍件作為陽(yáng)極來(lái)溶解鍍層.當(dāng)鍍層金屬溶解完成,裸露出基體或中間鍍層時(shí),電解池電壓發(fā)生突變,以此作為測(cè)量終點(diǎn).依據(jù)庫(kù)侖定律,以溶解鍍層金屬消耗電量、溶解鍍層面積、鍍層金屬電化當(dāng)量、密度以及陽(yáng)極溶解電流效率計(jì)算鍍層局部厚度。應(yīng)用

1、測(cè)定各種金屬鍍層厚度。

2、測(cè)定多層金屬鎳之間電位差。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTMB504，ISO2177，ASTMB764第5頁(yè)測(cè)試槽cell

去膜電解液

電解槽測(cè)試槽銀/氯化銀參比電極攪拌

墊圈試樣第6頁(yè)

四層鎳電位差及厚度圖示第7頁(yè)

多層鎳電鍍

雙層鎳: 半光亮鎳、光亮鎳三層鎳: 半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳 半光亮鎳、光亮鎳、鎳封四層鎳:

半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳、鎳封第8頁(yè)

電位差鎳層含硫量愈高,電位愈負(fù),愈輕易被腐蝕。鎳層含硫量愈低,電位愈正,愈難被腐蝕。光亮鎳(含硫：0.04-0.08%)半光亮鎳(含硫：<0.003%)高硫鎳(含硫：0.15%)電位最負(fù)電位最正第9頁(yè)金相法(cross-section)原理利用光學(xué)原理，對(duì)物體進(jìn)行放大，能夠觀察到物體表面或斷面金相顯微結(jié)構(gòu)。應(yīng)用經(jīng)過(guò)對(duì)電鍍用底材、電鍍層橫截面和表面結(jié)構(gòu)放大觀察，可分析電鍍品品質(zhì)和找出缺點(diǎn)（如氣孔、裂紋、夾雜物、剝皮等）產(chǎn)生原因及測(cè)量鍍層厚度。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTMB487，ISO1463，GB/T6462第10頁(yè)

切片測(cè)量厚度條件鍍層厚度應(yīng)大于０.8um無(wú)需知基材及鍍層合金百分比普通可自主表面上之一處或幾處切取試樣．除另有要求外，應(yīng)在鍍層有代表性厚度和易出現(xiàn)疵病之處切割．因?yàn)槟苤苯佑^察判斷測(cè)試結(jié)果，所以通常作為鍍層和化學(xué)保護(hù)層測(cè)厚方法仲裁方法．

第11頁(yè)操作過(guò)程Cutting切割

Mounting鑲嵌

Photo拍照Grinding磨光

Polishing拋光

Etching微蝕

(Cleaning)清洗

Howtomakeabettercross-section?怎樣做一個(gè)更加好切片

Youcandoitbetter,ifyouthinkitisanart.當(dāng)它是藝術(shù)品去做

第12頁(yè)鋁輪轂經(jīng)典鍍層結(jié)構(gòu)第13頁(yè)鋁合金氧化膜厚度第14頁(yè)塑料工件漆膜厚度第15頁(yè)ABS基材工件產(chǎn)生麻點(diǎn)第16頁(yè)ABS基材工件產(chǎn)生裂紋

第17頁(yè)ABS基材工件表面腐蝕點(diǎn)第18頁(yè)鋁輪轂工件CASS后表面起泡第19頁(yè)鋅合金工件產(chǎn)生針孔第20頁(yè)X-ray測(cè)厚什么是X射線?RADIO

MICRO

IR

VISIBLE

UV

‘X-RAY’GAMMA-RAYX射線是一個(gè)能量形態(tài)，是電磁波譜中特定一段區(qū)域。第21頁(yè)探測(cè)器X射線管樣品PrimaryX-RayFluorescentX-RayX射線產(chǎn)生第22頁(yè)X-ray測(cè)厚原理及其應(yīng)用原理X射線射到電鍍層表面，產(chǎn)生X射線熒光，依據(jù)熒光譜線出現(xiàn)能量位置及其強(qiáng)度能夠得到鍍層組成及厚度信息。應(yīng)用用于各種金屬鍍層厚度測(cè)量和成份分析。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTMB568，ISO3497，GB/T16921第23頁(yè)牛津制造：微焦X射線管牛津微焦X射線管在更小束斑下激發(fā)更高熒光X射線強(qiáng)度高計(jì)數(shù)率，改進(jìn)分析精度抵達(dá)更小激發(fā)X射線束斑第24頁(yè)

控制激發(fā)束斑：多準(zhǔn)直器程控交換對(duì)不一樣形狀、尺寸樣品，獲取最高熒光X射線強(qiáng)度。各種規(guī)格圓形、矩形準(zhǔn)直器可供選擇。最多可安裝6種準(zhǔn)直器第25頁(yè)應(yīng)用領(lǐng)域PCB（電子線路板）

表面處理---Cu上沉鎳金及Cu上沉錫等。GMF（普通五金電鍍）

不一樣基材上電鍍各金屬鍍層。注：不包含清漆、涂層等非金屬膜層。

第26頁(yè)測(cè)量厚度范圍普通電鍍件最多可測(cè)三層三層總厚度不要超出30um對(duì)于薄鍍件也可測(cè)四層，但精度會(huì)達(dá)不到要求，準(zhǔn)確度也不高，測(cè)量意義不大。

第27頁(yè)Range1um10um100um1000umTiCrNiZnRbSrZrNbRhPdAgCdInSnSbHfWPtAuPbBiElements膜厚度測(cè)定范圍(單層)第28頁(yè)IVIIIbIIIbIIIVbVbVIbVIIbIbIIbIIIIVVVIVIIVIII1H2He3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe55Cs56Ba57La72Hf73Ta74W87Fr88Ra89Ac104RfLanthanidesActinides58Ce90Th75Re76Os77Ir78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu91Pa92U93Np94Pu95Am96Cm97Bk98Cf99Es100Fr101Md102Nc103LwNonmetals非金屬Semimetals半金屬M(fèi)etalsforPlating電鍍金屬M(fèi)etals金屬105Db106Sg107Bh108Hs第29頁(yè)對(duì)樣品要求說(shuō)明電鍍層金屬次序（包含基材是何金屬或非金屬）測(cè)試點(diǎn)位置對(duì)于合金鍍層說(shuō)明各成份百分比如：仿金中Cu.Zn百分比黑鎳中Ni.Zn百分比槍色中Ni.Sn百分比等。第30頁(yè)磁性法及渦流法測(cè)厚磁性法:利用磁通量隨涂膜非磁性層在磁體和底材之間厚度改變而改變?cè)韥?lái)測(cè)定磁性金屬（鐵基）底材上涂膜厚度渦流法:利用感應(yīng)渦流大小隨儀器探頭線圈與基礎(chǔ)金屬間涂膜厚度大小改變

而改變?cè)韥?lái)測(cè)定非磁性金屬（非鐵基）底材上膜厚

無(wú)損、方便、快捷第31頁(yè)

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)協(xié)力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第32頁(yè)

電鍍層成份測(cè)定

（掃描電鏡-能譜系統(tǒng)）原理

經(jīng)過(guò)接收與處理由高能電子束作用于試樣所激發(fā)出二次電子、背散射電子、特征X-射線等信號(hào)，分別能夠取得材料形貌、結(jié)構(gòu)、成份及含量等信息第33頁(yè)掃描電鏡-能譜系統(tǒng)應(yīng)用用于材料表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)觀察和化學(xué)成份分析鎳腐蝕銅晶結(jié)構(gòu)第34頁(yè)

掃描電子顯微鏡(SEM)成像方式掃描電子顯微鏡有各種成像方法最慣用有:二次電子成像（Secondaryelectronimaging,SE)背散射電子成像（Back-scatteringelectronimaging,BSE)電流成像第35頁(yè)

二次電子成像（SE）

高能入射電子束轟擊樣品時(shí)，入射電子束會(huì)把樣品中電子“轟”出來(lái)，產(chǎn)生大量“二次電子”?！岸坞娮印背上窬褪撬鸭@些“二次電子”而成圖像。因?yàn)槟鼙凰鸭坞娮优c表面形貎強(qiáng)烈相關(guān)，所以，二次電子成像只反應(yīng)表面形貎。第36頁(yè)

背散射電子成像（BSE）

入射電子束中有一部分會(huì)被“彈性”反射回來(lái)。只搜集這部分被“彈性”反射回來(lái)電子成像（檢測(cè)器與SE檢測(cè)器不一樣)，叫做BSE像，與SE像不一樣，BSE像與形貎關(guān)系較小，但與樣品原子質(zhì)量相關(guān)。電子與越重元素碰撞，反射回來(lái)電子也越多。反之，反射回來(lái)電子就越少。所以，BSE圖像能夠用來(lái)做“元素成像”。金/化學(xué)鎳層,金層脫落后,露出鎳層,

顯黑色,因鎳比金輕錫鉛合金B(yǎng)SE像,白色為鉛,因鉛重過(guò)錫第37頁(yè)

電子能譜（EDX）

EDX是利用檢測(cè)被測(cè)物質(zhì)（元素）特征X射線，來(lái)對(duì)微區(qū)進(jìn)行元素判定（定性分析）或定量分析。特征X射線是每種元素所固有一套譜線，就象每個(gè)人“指紋”和DNA一樣，利用些“指紋”就能夠確定對(duì)應(yīng)元素存在是否。第38頁(yè)

20KeV高能電子能夠?qū)悠分性觾?nèi)層電子轟擊出來(lái),稱之為電離,當(dāng)內(nèi)層有空位時(shí),原子外層電子會(huì)填充內(nèi)層空位,同時(shí)放出(發(fā)射)同等能量特征X(射線)光子(E=hn).每一個(gè)元素有一組特征X射線,其X光子能量是一定和固有,EDX就是利用半導(dǎo)體探測(cè)器,將被測(cè)元素特征X光子能量和數(shù)量(產(chǎn)額)準(zhǔn)確地測(cè)量出來(lái).來(lái)對(duì)微區(qū)進(jìn)行元素判定(經(jīng)過(guò)比較X射線能量)或定性分析,也能夠經(jīng)過(guò)測(cè)量某一元素某一X射線產(chǎn)額,與已知含量樣品(標(biāo)樣)進(jìn)行比較,進(jìn)行定量分析.因?yàn)樘卣鱔光子數(shù)量(產(chǎn)額)與該元素含量成正比.第39頁(yè)

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)協(xié)力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第40頁(yè)

鍍層結(jié)協(xié)力試驗(yàn)定義：鍍層結(jié)協(xié)力是指鍍層與基體金屬（或中間鍍層）結(jié)合強(qiáng)度，即單位表面積鍍層從基體金屬（或中間鍍層）上剝離所需要力．原因：鍍層結(jié)協(xié)力不好，多數(shù)原因是鍍前處理不良所致．另外，鍍液成份和工藝規(guī)范不妥或基體金屬與鍍層金屬熱膨脹系數(shù)懸殊，均對(duì)鍍層結(jié)協(xié)力有顯著影響．第41頁(yè)

檢測(cè)方法

評(píng)定鍍層與基體金屬結(jié)協(xié)力方法很多大多數(shù)為定性方法：１彎曲試驗(yàn)２銼刀試驗(yàn)３劃痕試驗(yàn)４熱震試驗(yàn)５反向鋸刀試驗(yàn)第42頁(yè)

試驗(yàn)方法彎曲試驗(yàn)

在外力作用下使試樣彎曲或拐折，因?yàn)殄儗优c基體金屬（或中間鍍層）受力程度不一樣，二者間產(chǎn)生分力，當(dāng)該分力大于其結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，鍍層即從基體（或中間鍍層）上剝離。任何剝離、碎裂、片狀剝落跡象均認(rèn)為是結(jié)協(xié)力不好。銼刀試驗(yàn)將鍍件夾在臺(tái)鉗上，用一個(gè)粗齒扁銼銼其鋸斷面，銼動(dòng)方向是從基體金屬向鍍層，銼刀與鍍層表面大約成４５度，結(jié)協(xié)力好鍍層，試驗(yàn)中不應(yīng)出現(xiàn)剝離。第43頁(yè)

劃痕試驗(yàn)

用一刃口磨成３０度銳角硬質(zhì)劃刀，劃兩條相距為２mm平行線。劃線時(shí)，應(yīng)施以足夠壓力，使劃刀一次就能劃破鍍層到達(dá)基體金屬。假如兩條劃線之間鍍層有任何部分脫離基體金屬，則認(rèn)為結(jié)協(xié)力不好。本試驗(yàn)另一方法是：劃邊長(zhǎng)為１mm正方形格子，觀察格子內(nèi)鍍層是否從基體上剝落。熱震試驗(yàn)將受檢試樣在一定溫度下進(jìn)行加熱，然后驟然冷卻，便能夠測(cè)定許多鍍層結(jié)協(xié)力，這是基于鍍層金屬與基體金屬（或中間鍍層）熱膨脹系數(shù)不一樣而發(fā)生變形差異。檢驗(yàn)鍍層是否起泡或脫落。第44頁(yè)

反向鋸刀試驗(yàn)擺放樣本作測(cè)試，鋸齒由基體面向鍍層。作3或4次切割，相互之測(cè)試距離約3—4毫米，觀察底材與鍍層或鍍層與鍍層之間有沒(méi)有結(jié)協(xié)力不良。任何結(jié)協(xié)力不良都被認(rèn)為不經(jīng)過(guò)此次測(cè)試

第45頁(yè)

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)協(xié)力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第46頁(yè)

硬度測(cè)試顯微維氏硬度（HV）第47頁(yè)壓頭：正四菱錐金剛石壓頭第48頁(yè)測(cè)量過(guò)程第49頁(yè)

顯微維氏硬度

顯微維氏：HV0.01,0.015,0.02,0.025,0.05,0.1,0.2,0.3,0.5,1第50頁(yè)金屬鍍層硬度大小鉻—鉑—銠—鎳—鈀—鈷—鐵—銅—銀—鋅——鎘—錫—鉛鍍層厚度條件：1.最少15um2.試樣厚度最少為壓痕直徑

1.4倍第51頁(yè)金屬鍍層硬度比較

40006000800010000PbSnZnAgCuFeNiCrHardnessHV[kp/mm2]ElektrolyticallyDepositedMetallurgicallyManufactured第52頁(yè)

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)協(xié)力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第53頁(yè)鎳封作用光亮鎳鍍液中加入不導(dǎo)電微粒,在光亮鎳鍍層上鍍上該層具均勻分布微粒薄鎳鍍層,再鍍上鉻,形成微孔鉻,當(dāng)工件受腐蝕時(shí),因?yàn)槲⒖鬃饔?使腐蝕分散而向橫向發(fā)展。第54頁(yè)P(yáng)oreCounts鎳封顆粒數(shù)第55頁(yè)