微孔數(shù)測試PPT

1、目 錄u 工件防腐蝕原理的介紹u 微孔數(shù)測試方法的介紹u 測試方法的操作步驟u 各個(gè)操作步驟的技術(shù)要點(diǎn)工件的防腐蝕原理 提高工件防腐能力有2種主要工藝:鎳封和微裂紋鎳工藝電鍍工業(yè)上一般應(yīng)用先鍍雙層鎳或多層鎳再鍍鉻的方法提高工件的防腐能力,被廣泛應(yīng)用的雙層鎳工藝有:半光鎳+光鎳+無裂紋鉻。但由于鉻層自身的應(yīng)力大,工業(yè)上很難得到一種完全沒有裂紋或孔隙的鉻層,暴露在空氣中的鉻層被鈍化后,其電位比鎳正, 當(dāng)遇到大氣中的腐蝕介質(zhì)時(shí),便與鎳層構(gòu)成一個(gè)腐蝕電池,在這個(gè)電池中鎳為陽極,鉻為陰極,與連續(xù)的面積較大的陰極相比,暴露的鎳腐蝕點(diǎn)很小,這樣一來就形成了所謂大陰極小陽極的腐蝕模型,因腐蝕電流高度集中在陽極

2、上,因而加速了點(diǎn)蝕速度并向內(nèi)發(fā)展形成坑點(diǎn),甚至造成穿孔。鎳封和微裂紋鎳的比較分析防腐基理暴露鎳層、提高陽極面積、分散腐蝕電流作為提高抗蝕性能的基本原理。防腐層產(chǎn)生基理在電鍍鎳時(shí)加入了不溶解的非導(dǎo)電物微粒，與鎳共沉積在光鎳層上，而后在鍍無縫鉻時(shí)就形成無數(shù)不連續(xù)的微孔。在光鎳層上鍍一層高應(yīng)力特殊鎳層12m,在鍍鉻時(shí)就會由于應(yīng)力產(chǎn)生大量微裂紋。腐蝕開始后的電子流向電子從光鎳層流向鎳封層（ 鎳封層就不會首先被溶解,表面外觀也相對光潔）電子從微裂紋鎳層流向光鎳層（微裂紋鎳層首先開始腐蝕,外觀看起來就可能較鎳封處理差,局部有發(fā)霧的現(xiàn)象）防腐性能最好較好外觀比較光亮有發(fā)霧現(xiàn)象鎳封和微裂紋鎳的防腐蝕原理鎳封的

3、腐蝕模擬圖鎳封的腐蝕模擬圖鎳封的防腐蝕原理鎳封能起到防腐蝕和保護(hù)基材的原因在于,工件上鉻/底材金屬容易形成腐蝕電池。在陰陽極電位確定的前提下,其腐蝕速率由鉻(陰極)表面積/底材金屬(陽極)暴露面積的比率所控制,假設(shè)腐蝕電流平均分配在鉻層表面,當(dāng)只有一處的腐蝕點(diǎn)時(shí),這時(shí)陰極/陽極比率最大,腐蝕電流就集中在這一點(diǎn)上,腐蝕速率就變得很大,容易向內(nèi)形成孔蝕。假設(shè)當(dāng)鉻鍍層表面存在較多潛在的腐蝕點(diǎn)時(shí),陰極/陽極比率較小,腐蝕電流被分配到各處,原來腐蝕點(diǎn)上的電流就明顯地減少了,腐蝕速率也大大降低。同時(shí),由于微孔的分割,使鉻鍍層陰極形成不連續(xù)鍍層,被分割后的鍍層由大面積變成小面積,如此又進(jìn)一步限制了陰極/陽極

4、比率。微孔數(shù)目的控制范圍u鎳封是由于在電鍍鎳時(shí)加入了不溶解的非導(dǎo)電物微粒，與鎳共沉積在光鎳層上，而后在鍍無縫鉻(約0.13 m)時(shí)就形成無數(shù)不連續(xù)的微孔，一般擁有微孔數(shù)8000 40000 個(gè)/ cm2 ，鎳封層約0.12m，鉻鍍層約0.1250.375m。u如果微孔數(shù)目控制不當(dāng)就會造成表面光亮度的下降。20000 個(gè)/ cm2會有較適宜的防腐能力，同時(shí)也不影響表面光亮度，80000 個(gè)/ cm2 會得到更好的防腐能力，400000 個(gè)/ cm2 達(dá)到最好的功能性防腐能力，然而，鎳封數(shù)越高則表面裝飾性效果越低，光亮度也越低。英國標(biāo)準(zhǔn)就把鎳封數(shù)（即微孔數(shù)）定在10000 個(gè)/ cm2以上。對于鍍

5、鉻層的要求對于非連續(xù)性鉻鍍層而言，包括微裂紋和鎳封微孔、表層的鉻都應(yīng)該控制在0.1250.375m ，因?yàn)檫^厚的鉻層可能在微孔或微裂紋上形成“搭橋”，而后逐漸把它們封了起來，這樣一來，鉻表面的微孔或微裂紋就會消失，保護(hù)層的效果就會顯著下降甚至消失，但較厚的鉻層又有可能使鍍層的光潔度有所提高(如0.75 m 左右)。微孔數(shù)測試方法的介紹2、霍爾曼測試法（Fuhrmann測試法）3、CASS腐蝕法微孔數(shù)測試方法的比較測試方法測試方法銅沉積法銅沉積法適用范圍有封口鎳的鍍鉻產(chǎn)品 ( 即微孔鉻產(chǎn)品 )原理銅只是沉積在不導(dǎo)電鎳封邊緣暴露出的鎳層上，而非沉積于鉻層，要適當(dāng)調(diào)整電流控制，以避免活化了鈍化的鉻鍍

6、層。銅沉積法的演變，與銅沉積法的原理基本相同通過CASS腐蝕后進(jìn)行退鉻，觀察鎳層上的活性點(diǎn)數(shù)目操作方法除油水洗反向活化電鍍銅水洗、吹干顯微鏡觀察安裝儀器除油活化鍍銅拆裝儀器顯微鏡觀察規(guī)定時(shí)間CASS測試電解脫鉻水洗、吹干顯微鏡觀察優(yōu)缺點(diǎn)操作簡單測試時(shí)間短（510min）操作簡單快速要求產(chǎn)品具有平整的表面進(jìn)行CASS測試耗時(shí)較長微孔照片測試方法的操作步驟銅只是沉積在不導(dǎo)電鎳封邊緣暴露出的鎳層上，而非沉積于鉻層，要適當(dāng)調(diào)整電流控制，以避免活化了鈍化的鉻鍍層。銅沉積法操作步驟u除油前對產(chǎn)品進(jìn)行水洗u將待測工件浸于除油液中進(jìn)行陰極電解除油,電流一般在1.5A左右（紅色導(dǎo)電夾連陽極，黑色導(dǎo)電夾連陰極），

7、時(shí)間是1min，如除液油不是新配制的，除油時(shí)間則相應(yīng)地加長至1.52min。輸出開關(guān)輸出開關(guān)電源開關(guān)電源開關(guān)銅沉積法操作步驟銅沉積法操作步驟將除好油的樣品固定在酸銅槽中，首先紅色和黑色導(dǎo)電夾反接，整流器打到穩(wěn)壓，打開電源，調(diào)節(jié)電壓，打開計(jì)時(shí)器反向電解。電壓調(diào)為零后，將紅色和黑色導(dǎo)電夾正向連接，調(diào)節(jié)電壓，打開計(jì)時(shí)器，正向電解。銅沉積法操作步驟u鍍銅完成后，對產(chǎn)品進(jìn)行水洗、吹干。u金相顯微鏡觀察（）銅沉積法操作步驟u選用七海光電顯微鏡最大放大倍數(shù)600倍，測量精度為0.2um。選用20倍的目鏡，其對應(yīng)的測試面積為0.2mm2。u微孔數(shù)計(jì)算： 數(shù)出畫面上微孔數(shù)目A，則微孔分布密度為操作方法的技術(shù)要點(diǎn)

8、1. 鍍鍍銅槽的配制銅槽的配制硫酸銅：250g/L硫酸：26ml/L溫度：25陽極：磷銅注：槽液濃度沒有嚴(yán)格 標(biāo)準(zhǔn)。陰陽極的距離決定著電位的準(zhǔn)確性，一般設(shè)置在8-10cm。8 10cm2. 反向活化反向活化反向活化一定要在穩(wěn)壓情況下，調(diào)節(jié)電壓為0.8V，且注意此時(shí)電流顯示不能為零，如果為零，則檢查工件是否接觸良好。操作方法的技術(shù)要點(diǎn)3. 正向鍍銅正向鍍銅正向鍍銅要在穩(wěn)壓情況下，調(diào)節(jié)電壓為0.2V 0.4 V，電流為0.1A左右，時(shí)間為2min。電流：影響微孔的孔隙率，若電流低 (1mA/cm2)，則微孔的孔隙率會降低。若快速的提升電流，最終電流高(2 to 4 mA/cm2)，則微孔的孔隙率會提高。電壓：一般情況下，0.2V的電壓就可以產(chǎn)生比較理想的銅沉積效果（隨著陰陽電極距離的增加，電壓可以升高到0.4V），電壓值不能超過0.6V，否則會活化已鈍化的鉻層。電鍍時(shí)間：可以根據(jù)產(chǎn)品的種類不同，時(shí)間控制在15min的范圍，實(shí)驗(yàn)表明，2min是最佳的電鍍時(shí)間。電壓和電鍍時(shí)間的控制不能超過限制，因?yàn)殒噷訒徛厝芙饣蛘弑烩g化，影響微孔的測試效果。操作方法的技術(shù)要點(diǎn)操作方法的技術(shù)要點(diǎn)4.操作上要注意：一定要在電壓調(diào)為零后，再將紅色和黑色導(dǎo)電夾正向連接，進(jìn)行正向電解。否則，在瞬間較高電壓下鍍