电泳技术

某乡办电镀厂加工一批镀镍零件，该零件在组合装配过程中发现结合力很差，稍加弯曲镍层即自行脱落，后经与厂方交涉，退除重镀，但经重镀的镍层结合力仍不好，无法使用。厂方怀疑基材有问题，为了说明基材是适合电镀的，笔者去该厂亲自动手镀了一槽，结果镀层结合力很好。随后向他们作了简要的交待就离开了现场。奇怪的是从他们送来的试件中，发现由第三槽开始镍层的结合力又出现了问题，厂方邀笔者去再找原因，经仔细观察镀镍全过程，终于发现了镍层结合力差的根本原因。原来是该厂为了防止镀镍件干燥后出现锈点，在镀件干燥之前增加了一道铬酸液钝化处理工序，并将钝化的工件放在附近的前处理清洗槽中进行冲洗，致使清洗槽内积聚了一定浓度的铬酸。经充分活化的工件在此清洗槽清洗后遭到钝化，这样就严重的影响了镍层的结合力。笔者自己镀

某厂有口自备水井，生产、生活都用该井水。一次该地区停电，当时镀铬后清洗用的水槽正在补水。镀铬车间处在地势较高处，停水后由于水管接入槽底，水槽中的水立即以虹吸形式往回吸出，随着进水管流入处在地势较低的镀镍前使用的一只清洗槽中（该水槽当时也正在补水），造成严重污染，结果来电后镀出的三槽镀镍件全部暴皮，经济上也受到损失。事故发生后厂方感到束手无策，不知其所以然，邀笔者去协助解决。根据工件的暴皮现象判断，问题应出在预镀铜之后，因为是整体性暴皮，并且预镀铜完好无损。这种情况通常有三种可能，即活化液、清洗水、镀镍溶液被氧化性物质所污染。但若镀镍槽遭到有机质污染不至于如此严重。问到是否停过电时，厂方说镀层暴皮就是前一天停电后才发生的，于是笔者把由此可能引起这种故障的现象作了介绍，结果果真在这一清水槽

该铜锡合金电镀工艺程序是：机械磨光、抛光!化学除油!酸洗!电化学除油!活化!镀铜锡合金!抛光!阴极电化学除油!活化!镀铬。以上工艺程序使用多年，质量一直较为稳定，近期发现铜锡合金镀铬后鼓泡现象逐渐增多。预处理工序检查时未见异常，镀液分析结果也属正常范围，原因何在呢？后在检查预处理溶液时发现活化液较浑浊，溶液较脏，用手触摸溶液无刺激反应，用ＰＨ试纸测得的ＰＨ值为５.１接近中性。原来活化溶液经长期使用后溶液中的硫酸含量已被从电化学除油槽中随工件带出的碱液所中和，已起不到活化作用，工件在阳极电化学除油过程中所形成的膜得不到溶解，结果铜锡合金实际上是沉积在氧化膜表面，镀层结合力受到影响，工件经抛光并镀铬后因受到外力作用，从而出现了密密麻麻的小泡，后经更换活化液，镀层的鼓泡现

产生这个问题的原因可能有两种。（1）制件属电火花加工件。电火花加工件多采用较薄的冷轧钢板制作，表面平整无锈迹，电镀前无需进行长时间的酸洗，而电火花加工时工件的周边会生成氧化皮，因材料较薄，常被操作者所疏忽，结果镀成后该部位由于氧化皮的遮盖无法沉积上镀层。（2）过腐蚀件。有严重氧化皮的热轧钢制件酸洗时，需要较长时间，而其周边部位由于加工过，无氧化皮存在，酸洗时首先与酸直接接触，待表面的氧化皮除尽时，该部位已发生过腐蚀，过腐蚀面电镀时会降低氢的析出电位，从而影响锌的正常沉积。解决方法：1增加酸洗时间，加强镀前检查；2平面部位增加机械法除锈步骤，以减少化学除锈时间。

电焊烧结处的黑色焊渣主要是由四氧化三铁组成的，这种氧化物在酸中是极难溶解的，更何况这种焊渣很厚实，若在酸中长时间的浸蚀，则工件的其他部位表面又会遭到过腐蚀，既影响镀层的正常沉积（过腐蚀处氢的过电位过低较难沉上镀层），又会对工件的力学、物理性能造成损害，惟一的办法是用尖头小锥子敲。由于其质地较脆，锥子所到之处氧化皮即会自行脱落，达到既快又好的目的。

工件在有油污的情况下，经过热处理、焊接工艺之后会形成一层致密的灰黑色氧化膜，这层氧化膜主要由Fe2O3,Fe3O4和FeO组成，用常规酸洗方法较难除去，可采取以下两种辅助方法予以解决。（1）水砂纸打磨。经水砂纸打磨之后可以打破膜层的致密性，有利于常规酸洗时鳞片状氧化膜的脱落。（2）进行氧化处理。经氧化处理之后可使氧化膜疏松、多孔。氧化处理的工艺条件：经上述两种方法之一处理之后即可进行常规方法酸洗，能大大地加快除锈速度。

在技术支援活动中，笔者曾遇到过这样一件事：某电镀厂为节省加工成本，采取以酸洗兼代化学除油的工艺手段，取消了化学除油工序，工件进入车间直接投入酸洗池中进行酸洗，结果镀不上锌。其实这种做法是很不妥当的。因为硫酸或盐酸都无直接去除油污的能力，如工件表面有连续成片的油膜，则油膜下的氧化膜是难以与酸接触而进行化学反应的，结果由于工件长时间在酸中浸泡，工件的边缘及螺孔等加工部位因无油膜的隔离而遭到过腐蚀，并由此而严重渗氢和发生物理性能的改变，最后导致过腐蚀部位由于电镀时氢的过电位过低而影响镀层的正常沉积，又不得不采取驱氢、改变镀液等手段予以弥补。根据上述做法及引起后果，这一举措得不偿失，不宜提倡。

钢铁件的酸洗又称浸蚀，是利用化学或电化学方法来除去工件表面的铁锈、氧化皮（膜），使工件表面处于活化状态的加工方法。除锈工序中较易出现故障，而且较难纠正，因此而引起工件报废、返废料的不少。一位乡镇电镀厂的同志反映厂里接到一批数量较多，且能订立长期加工合同的镀锌业务，但是镀出试样的质量满足不了客户的要求，与客户拿来的样品相比，光亮度相差很远，现在已经换了好几种配方试镀，还是不行。笔者到该厂进行实地了解，见到镀出的产品与客户拿来的样品相比，确实在光亮度方面相差很远，从镀件的外表来看不像是镀层本身的质量问题，与镀液的配方是无多大关系的。请他们介绍了工艺过程，原来是采用了酸洗:除油一步法的预处理工艺，用的是硫酸与硝酸的混合液强腐蚀，殊不知用这种混合酸强腐蚀会破坏工件表面原有的光洁度。为了证实，要

浸蚀溶液加入缓蚀剂，可以防止浸蚀时基体过腐蚀，避免产生氢脆现象。但缓蚀剂以薄膜状残留于镀件表面，故浸蚀后要认真清洗，否则镀层结合力差。在电镀自动线上最好不用缓蚀剂。缓蚀剂大多数是有机化合物，多数是具有不同结构的含氮或含硫有机化合物。例如若丁（主要成分为二邻甲苯硫脲）、硫脲、硫胺、六次甲基四胺等。另外氯化亚锡也有缓蚀作用，若丁和硫脲常用于硫酸浸蚀液，六次甲基四胺（乌洛托品）常用于盐酸浸蚀液。

一、硫酸室温下，硫酸溶液对金属氧化物的溶解能力较弱。提高溶液浓度，也不能显著地提高硫酸的浸蚀能力。其浓度达到40%以上时，对氧化铁的溶解能力显著降低，达到60%以上时，则氧化皮几乎不能溶解。热硫酸对钢铁基体浸蚀能力较强，对氧化皮有较大的剥落作用。但温度过高时容易造成过腐蚀，并使钢铁基体产生氢脆。故一般只加热至50-60%，不宜超过75度，而且还要加入适当的缓蚀剂。钢铁零件一般在10%-20%（体积比）硫酸溶液中浸蚀，温度为40度。当溶液中含铁量超过80g/L.，硫酸亚铁超过215g/L时，应更换浸蚀溶液。硫酸溶液广泛用于钢铁、铜和黄铜零件的浸蚀。它与铬酸及重铬酸盐一起用于铝的去氧化剂和去挂灰剂。它与氢氟酸、硝酸或二者之一混合用于不锈钢去除氧化皮。硫酸阳极浸蚀是钢铁除去氧化皮和挂灰的有