電鍍層物理性能測(cè)試

電鍍層物理性能測(cè)試第一頁(yè)，共63頁(yè)。

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)合力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第一頁(yè)第二頁(yè)，共63頁(yè)。測(cè)量電鍍層厚度意義電鍍層厚度是衡量鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)。很大程度影響著產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。是鍍層物理性能測(cè)試中的一個(gè)重要項(xiàng)目。第二頁(yè)第三頁(yè)，共63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射線法第三頁(yè)第四頁(yè)，共63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)鍍層表面的已知面積上,以恒定電流密度在相應(yīng)試液中鍍件作為陽(yáng)極來(lái)溶解鍍層.當(dāng)鍍層金屬溶解完畢,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).根據(jù)庫(kù)侖定律,以溶解鍍層金屬消耗的電量、溶解鍍層面積、鍍層金屬的電化當(dāng)量、密度以及陽(yáng)極溶解的電流效率計(jì)算鍍層的局部厚度。應(yīng)用

1、測(cè)定各種金屬鍍層的厚度。

2、測(cè)定多層金屬鎳之間的電位差。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTMB504，ISO2177，ASTMB764第四頁(yè)第五頁(yè)，共63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

墊圈試樣第五頁(yè)第六頁(yè)，共63頁(yè)。

四層鎳電位差及厚度圖示第六頁(yè)第七頁(yè)，共63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、鎳封第七頁(yè)第八頁(yè)，共63頁(yè)。

電位差鎳層含硫量愈高,電位愈負(fù),愈容易被腐蝕。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)電位最正第八頁(yè)第九頁(yè)，共63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，可以觀察到物體表面或斷面的金相顯微結(jié)構(gòu)。應(yīng)用通過(guò)對(duì)電鍍用的底材、電鍍層的橫截面和表面的結(jié)構(gòu)放大觀察，可分析電鍍品的品質(zhì)和找出缺陷（如氣孔、裂紋、夾雜物、剝皮等）產(chǎn)生的原因及測(cè)量鍍層厚度。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTMB487，ISO1463，GB/T6462第九頁(yè)第十頁(yè)，共63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的比例一般可自主表面上之一處或幾處切取試樣．除另有規(guī)定外，應(yīng)在鍍層有代表性厚度和易出現(xiàn)疵病之處切割．由于能直接觀察判斷測(cè)試結(jié)果，所以通常作為鍍層和化學(xué)保護(hù)層測(cè)厚方法的仲裁方法．

第十頁(yè)第十一頁(yè)，共63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)更好的切片

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

第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共63頁(yè)。鋁輪轂典型鍍層結(jié)構(gòu)第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共63頁(yè)。鋁合金氧化膜厚度第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共63頁(yè)。塑料工件的漆膜厚度第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共63頁(yè)。ABS基材工件產(chǎn)生麻點(diǎn)第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共63頁(yè)。ABS基材工件產(chǎn)生裂紋

第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共63頁(yè)。ABS基材工件表面腐蝕點(diǎn)第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共63頁(yè)。鋁輪轂工件CASS后表面起泡第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共63頁(yè)。鋅合金工件產(chǎn)生針孔第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共63頁(yè)。X-ray測(cè)厚什么是X射線?RADIO

MICRO

IR

VISIBLE

UV

‘X-RAY’GAMMA-RAYX射線是一種能量形態(tài)，是電磁波譜中特定一段區(qū)域。第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共63頁(yè)。探測(cè)器X射線管樣品PrimaryX-RayFluorescentX-RayX射線的產(chǎn)生第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共63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，根據(jù)熒光譜線出現(xiàn)能量位置及其強(qiáng)度可以得到鍍層組成及厚度的信息。應(yīng)用用于各種金屬鍍層厚度的測(cè)量和成份的分析。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTMB568，ISO3497，GB/T16921第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共63頁(yè)。牛津制造：微焦X射線管牛津微焦X射線管在更小的束斑下激發(fā)更高的熒光X射線強(qiáng)度高計(jì)數(shù)率，改善分析精度到達(dá)更小的激發(fā)X射線束斑第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共63頁(yè)。

控制激發(fā)束斑：多準(zhǔn)直器程控交換對(duì)不同形狀、尺寸的樣品，獲取最高的熒光X射線強(qiáng)度。多種規(guī)格圓形、矩形準(zhǔn)直器可供選擇。最多可安裝6種準(zhǔn)直器第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共63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）

不同基材上電鍍的各金屬鍍層。注：不包括清漆、涂層等非金屬膜層。

第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共63頁(yè)。測(cè)量厚度范圍一般電鍍件最多可測(cè)三層三層總厚度不要超過(guò)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。

第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共63頁(yè)。Range1um10um100um1000umTiCrNiZnRbSrZrNbRhPdAgCdInSnSbHfWPtAuPbBiElements膜厚度測(cè)定范圍(單層)第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共63頁(yè)。IVIIIbIIIbIIIVbVbVIbVIIbIbIIbIIIIVVVIVIIVIII1H2He3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe55Cs56Ba57La72Hf73Ta74W87Fr88Ra89Ac104RfLanthanidesActinides58Ce90Th75Re76Os77Ir78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu91Pa92U93Np94Pu95Am96Cm97Bk98Cf99Es100Fr101Md102Nc103LwNonmetals非金屬Semimetals半金屬M(fèi)etalsforPlating電鍍金屬M(fèi)etals金屬105Db106Sg107Bh108Hs第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共63頁(yè)。對(duì)樣品要求說(shuō)明電鍍層金屬順序（包括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)明各成份比例如：仿金中Cu.Zn比例黑鎳中Ni.Zn比例槍色中Ni.Sn比例等。第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共63頁(yè)。磁性法及渦流法測(cè)厚磁性法:利用磁通量隨涂膜的非磁性層在磁體和底材之間厚度的變化而變化的原理來(lái)測(cè)定磁性金屬（鐵基）底材上的涂膜厚度渦流法:利用感應(yīng)渦流的大小隨儀器探頭線圈與基礎(chǔ)金屬間涂膜厚度的大小變化

而變化的原理來(lái)測(cè)定非磁性金屬（非鐵基）底材上的膜厚

無(wú)損、方便、快捷第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共63頁(yè)。

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)合力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第三十一頁(yè)第三十二頁(yè)，共63頁(yè)。

電鍍層成份測(cè)定

（掃描電鏡-能譜系統(tǒng)）原理

通過(guò)接收與處理由高能電子束作用于試樣所激發(fā)出的二次電子、背散射電子、特征X-射線等信號(hào)，分別可以獲得材料的形貌、結(jié)構(gòu)、成分及含量等信息第三十二頁(yè)第三十三頁(yè)，共63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)的觀察和化學(xué)成份的分析鎳腐蝕銅晶結(jié)構(gòu)第三十三頁(yè)第三十四頁(yè)，共63頁(yè)。

掃描電子顯微鏡(SEM)的成像方式掃描電子顯微鏡有多種成像方法最常用的有:二次電子成像（Secondaryelectronimaging,SE)背散射電子成像（Back-scatteringelectronimaging,BSE)電流成像第三十四頁(yè)第三十五頁(yè)，共63頁(yè)。

二次電子成像（SE）

高能入射電子束轟擊樣品時(shí)，入射的電子束會(huì)把樣品中的電子“轟”出來(lái)，產(chǎn)生大量的“二次電子”?！岸坞娮印背上窬褪鞘占@些“二次電子”而成的圖像。由于能被收集的二次電子與表面的形貎強(qiáng)烈有關(guān)，因此，二次電子成像只反應(yīng)表面的形貎。第三十五頁(yè)第三十六頁(yè)，共63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)。只收集這部分被“彈性”反射回來(lái)的電子成像（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，但與樣品的原子質(zhì)量有關(guān)。電子與越重的元素碰撞，反射回來(lái)的電子也越多。反之，反射回來(lái)的電子就越少。因此，BSE圖像可以用來(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的BSE像,白色為鉛,因鉛重過(guò)錫第三十六頁(yè)第三十七頁(yè)，共63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)行元素的鑒定（定性分析）或定量分析。特征X射線是每種元素所固有的一套譜線，就象每個(gè)人的“指紋”和DNA一樣，利用些“指紋”就可以確定對(duì)應(yīng)的元素的存在與否。第三十七頁(yè)第三十八頁(yè)，共63頁(yè)。

20KeV的高能電子能夠?qū)悠分性拥膬?nèi)層電子轟擊出來(lái),稱之為電離,當(dāng)內(nèi)層有空位時(shí),原子的外層電子會(huì)填充內(nèi)層空位,同時(shí)放出(發(fā)射)同等能量的特征X(射線)光子(E=hn).每一種元素有一組特征X射線,其X光子的能量是一定的和固有的,EDX就是利用半導(dǎo)體探測(cè)器,將被測(cè)元素特征X光子的能量和數(shù)量(產(chǎn)額)準(zhǔn)確地測(cè)量出來(lái).來(lái)對(duì)微區(qū)進(jìn)行元素的鑒定(通過(guò)比較X射線的能量)或定性分析,也可以通過(guò)測(cè)量某一元素的某一X射線的產(chǎn)額,與已知含量的樣品(標(biāo)樣)進(jìn)行比較,進(jìn)行定量分析.因?yàn)樘卣鱔光子的數(shù)量(產(chǎn)額)與該元素的含量成正比.第三十八頁(yè)第三十九頁(yè)，共63頁(yè)。

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)合力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第三十九頁(yè)第四十頁(yè)，共63頁(yè)。

鍍層結(jié)合力試驗(yàn)定義：鍍層結(jié)合力是指鍍層與基體金屬（或中間鍍層）的結(jié)合強(qiáng)度，即單位表面積的鍍層從基體金屬（或中間鍍層）上剝離所需要的力．原因：鍍層結(jié)合力不好，多數(shù)原因是鍍前處理不良所致．此外，鍍液成分和工藝規(guī)范不當(dāng)或基體金屬與鍍層金屬的熱膨脹系數(shù)懸殊，均對(duì)鍍層結(jié)合力有明顯影響．第四十頁(yè)第四十一頁(yè)，共63頁(yè)。

檢測(cè)方法

評(píng)定鍍層與基體金屬結(jié)合力的方法很多大多數(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)第四十一頁(yè)第四十二頁(yè)，共63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，由于鍍層與基體金屬（或中間鍍層）受力程度不同，兩者間產(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、片狀剝落的跡象均認(rèn)為是結(jié)合力不好。銼刀試驗(yàn)將鍍件夾在臺(tái)鉗上，用一種粗齒扁銼銼其鋸斷面，銼動(dòng)的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)合力好的鍍層，試驗(yàn)中不應(yīng)出現(xiàn)剝離。第四十二頁(yè)第四十三頁(yè)，共63頁(yè)。

劃痕試驗(yàn)

用一刃口磨成３０度銳角的硬質(zhì)劃刀，劃兩條相距為２mm的平行線。劃線時(shí)，應(yīng)施以足夠的壓力，使劃刀一次就能劃破鍍層達(dá)到基體金屬。如果兩條劃線之間的鍍層有任何部分脫離基體金屬，則認(rèn)為結(jié)合力不好。本試驗(yàn)的另一方法是：劃邊長(zhǎng)為１mm的正方形格子，觀察格子內(nèi)的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，便可以測(cè)定許多鍍層的結(jié)合力，這是基于鍍層金屬與基體金屬（或中間鍍層）的熱膨脹系數(shù)不同而發(fā)生變形差異。檢查鍍層是否起泡或脫落。第四十三頁(yè)第四十四頁(yè)，共63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)合力不良。任何結(jié)合力不良都被認(rèn)為不通過(guò)此次測(cè)試

第四十四頁(yè)第四十五頁(yè)，共63頁(yè)。

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)合力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第四十五頁(yè)第四十六頁(yè)，共63頁(yè)。

硬度測(cè)試顯微維氏硬度（HV）第四十六頁(yè)第四十七頁(yè)，共63頁(yè)。壓頭：正四菱錐金剛石壓頭第四十七頁(yè)第四十八頁(yè)，共63頁(yè)。測(cè)量過(guò)程第四十八頁(yè)第四十九頁(yè)，共63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第四十九頁(yè)第五十頁(yè)，共63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.至少15um2.試樣厚度至少為壓痕直徑的

1.4倍第五十頁(yè)第五十一頁(yè)，共63頁(yè)。金屬鍍層硬度比較

200040006000800010000PbSnZnAgCuFeNiCrHardnessHV[kp/mm2]ElektrolyticallyDepositedMetallurgicallyManufactured第五十一頁(yè)第五十二頁(yè)，共63頁(yè)。

電鍍層厚度

鍍層成份

鍍層結(jié)合力

鍍層硬度

鍍層鎳封顆粒數(shù)及應(yīng)力

鍍層延展性

第五十二頁(yè)第五十三頁(yè)，共63頁(yè)。鎳封的作用光亮鎳鍍液中加入不導(dǎo)電的微粒,在光亮鎳鍍層上鍍上該層具均勻分布微粒的薄鎳鍍層,再鍍上鉻,形成微孔鉻,當(dāng)工件受腐蝕時(shí),由于微孔的作用,使腐蝕分散而向橫向發(fā)展。第五十三頁(yè)第五十四頁(yè)，共63頁(yè)。PoreCo