电镀件的镀层厚度测试方法与流程

文档序号:12060469阅读:3467来源:国知局

本发明涉及镀层检测,特别是涉及一种电镀件的镀层厚度测试方法。



背景技术:

电镀就是利用电解原理在基体材料表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层镀层的工艺。在制件的表面进行电镀形成质量优良的镀层能够起到防止金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(酸硫铜等)及增进美观等作用。

镀层的厚度是影响镀层质量的因素之一,因此对镀层厚度进行检测是检测镀层质量是否合格的重要手段。目前的检测方法主要包括金相切片法和库伦法,其中,金相切片法虽然检测结果直观、准确,但是由于检测成本过高,周期较长,因此无法进行广泛的应用。库仑法是对被测部分的镀层进行局部阳极溶解,电流恒定不变,溶解面积一定,通过时间长短来进行镀层厚度的测量,较金相切片法可大大节约检测成本及缩短测试时间。此外,为使制件能够更好的满足消费者的需求,生产中通常会在制件的表面层叠多种不同材料镀层,而多镀层的电镀件由于层数较多,各层在检测时会互相影响,因此难以对各镀层的厚度进行独立的、准确的检测。

基于此,如何对多镀层电镀件的镀层厚度进行准确的检测是亟待解决的技术问题之一。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种检测结果准确的多镀层电镀件的镀层厚度测试方法。

一种电镀件镀层厚度的测试方法,所述镀层为层叠设置的铜层、多层镍层,以及铬层;所述测试方法包括:取电镀件,然后按照所述层叠设置的顺序依次对所述镀层进行检测,检测的方法包括:

铜层检测:采用库伦法,以硝酸铵浓度为0.5~2g/mL、氨水体积浓度为0.5~5%的水溶液作为电解液进行检测,即得;

多层镍层检测:采用库伦法,以氯化镍浓度为0.1~5g/mL、氯化钠浓度为0.01~0.1g/mL、硼酸浓度为0.01~0.1g/mL的水溶液作为电解液进行检测,即得;采用该电解液,可分别检测获得所述多层镍层中每一层镍的厚度;或,

采用库伦法,以硫氰化钠浓度为0.01~0.1g/mL、硫酸铵浓度为0.01~0.1g/mL的水溶液作为电解液进行检测,即得;采用该电解液,可检测获得所述多层镍层的总厚度;

铬层检测:采用库伦法,以硫酸钠浓度为0.01~0.1g/mL、磷酸体积浓度为1~10%的水溶液作为电解液进行检测,即得。

在库伦法测厚的过程中,是通过电解液与镀层金属之间从电解反应开始到停止的时间段来进行厚度计量的。因此,在多镀层厚度检测时,为保证各镀层厚度测试的准确性,需要尽可能控制镀层在恰好电解完成时电解反应能够立刻停止,而不会进一步与下一镀层发生电解反应,或在镀层还未电解完毕时电解反应已经停止。而在该过程中,对相应镀层的电解液的组成及浓度进行合理控制是控制电解反应进程的关键所在。

本发明的电镀件镀层厚度的测试方法,经过大量的实验研究,通过配制特定组成和浓度的各镀层的电解液,能够有效保证电解液与对应的镀层发生电解反应时,恰好在镀层被完全电解时停止电解反应,反应完全且不与相邻镀层发生进一步反应,由此可独立、准确的对各镀层进行电解测试以获得相应镀层厚度,避免各层之间的互相影响,减少检测误差。

在其中一个实施例中,所述铬层检验中,以硫酸钠浓度为0.01~0.05g/mL、磷酸体积浓度为2~6%的水溶液作为电解液。

在其中一个实施例中,所述多层镍层检测中,以氯化镍浓度为0.1~0.5g/mL、氯化钠浓度为0.02~0.08g/mL、硼酸浓度为0.01~0.05g/mL的水溶液作为电解液。

在其中一个实施例中,所述多层镍层检测中,以硫氰化钠浓度为0.02~0.06g/mL、硫酸铵浓度为0.02~0.06g/mL的水溶液作为电解液。

在其中一个实施例中,所述铜层检测中,以硝酸铵浓度为0.6~1.2g/mL、氨水体积浓度为0.8~1.5%的水溶液作为电解液。

在其中一个实施例中,所述铬层检测中,采用的电解电流为0.3~0.4mA,电压为2~3V。

在其中一个实施例中,所述多层镍层检测中,采用的电解电流为10~15mA,电压为2~3V。

在其中一个实施例中,所述铜层检测中,采用的电解电流为10~15mA,电压为1~2V。

另外,本发明还在研究中发现,针对不同的镀层,合理控制电解时的电流和电压,能够避免电流和电压对测试造成的误差,另外恒定电流和电压能够保证电解液只与对应的镀层反应,提高检测的准精确性。

在其中一个实施例中,所述镀层为依次层叠于基板表面的铜层、多层镍层和铬层。

在其中一个实施例中,所述多层镍包括依次层叠的半光亮镍、光亮镍和微孔镍。

附图说明

图1为本发明实施例中电镀件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的电镀件的镀层厚度测试方法作进一步详细的说明。

实施例

本实施例一种电镀件镀层厚度的测试方法,待测电镀件分别为2CG行李舱饰条(1#)和2WS下饰条(2),结构均如图1所示,其镀层包括依次层叠于树脂基板表面的铜层、多层镍层和铬层,其中所述多层镍包括依次层叠的半光亮镍、光亮镍和微孔镍。所述测试方法包括如下步骤:

(1)采用库伦法ZD-B智能测厚仪,抽取铬层电解液注入其电解杯中,杯底不能有气泡,如有气泡则抽出重新注入;该铬层电解液为硫酸钠浓度为0.03g/mL、磷酸体积浓度为4%的水溶液;

(2)用测试阳极夹夹住待测电镀件放入电解杯中,设置电解电流为0.37mA,电压为2~3V,进行电解;当铬层溶解完成后,库伦法测厚仪自动停止,并对电位曲线进行分析,得出铬层的厚度;

(3)取出经步骤(2)电解后的电镀件,清洗并干燥;抽取多层镍层电解液注入电解杯中,该多层镍层电解液为氯化镍浓度为0.26g/mL、氯化钠浓度为0.05g/mL、硼酸浓度为0.023g/mL的水溶液;

(4)用测试阳极夹夹住电镀件放入电解杯中,设置电解电流为12.5mA,电压为2~3V,进行电解;当多层镍层溶解完成后,库伦法测厚仪自动停止,并对电位曲线进行分析,分别得出多层镍层中半光亮镍、光亮镍和微孔镍的厚度;

(5)取出经步骤(4)电解后的电镀件,清洗并干燥;抽取铜层电解液注入电解杯中,该铜层电解液为硝酸铵浓度为0.82g/mL、氨水体积浓度为1.2%的水溶液;

(6)用测试阳极夹夹住电镀件放入电解杯中,设置电解电流为12.0mA,电压为1~2V,进行电解;当铜层溶解完成后,库伦法测厚仪自动停止,并对电位曲线进行分析,得出铜层的厚度。

在上述步骤中,为了减少其他因素造成的误差,电流及电压需不可更改及稳定,此外测量面积需实时监控,确保所测试的面积是不变的。

根据需要,上述步骤(3)和(4)还可替换为如下方法直接对多层镍的总厚度进行测试:

(3’)取出经步骤(2)电解后的电镀件,清洗并干燥;抽取电解液注入电解杯中,该电解液为硫氰化钠浓度为0.04g/mL、硫酸铵浓度为0.04g/mL的水溶液;

(4’)用测试阳极夹夹住电镀件放入电解杯中,设置电解电流为12.5mA,电压为2~3V,进行电解;当多层镍层溶解完成后,库伦法测厚仪自动停止,并对电位曲线进行分析,得出多层镍层的总厚度。

对比例1

本对比例一种电镀件镀层厚度的测试方法,待测电镀件和测试方法类似实施例,区别在于:步骤(1)采用的铬层电解液中,以硫酸钠浓度为0.08g/mL、磷酸体积浓度为4%的水溶液作为电解液。

对比例2

本对比例一种电镀件镀层厚度的测试方法,待测电镀件和测试方法类似实施例,区别在于:步骤(3)采用的多层镍层电解液中,氯化镍浓度为0.8g/mL、氯化钠浓度为0.05g/mL、硼酸浓度为0.06g/mL的水溶液作为电解液。

对比例3

本对比例一种电镀件镀层厚度的测试方法,待测电镀件和测试方法类似实施例,区别在于:步骤(3’)采用的多层镍层电解液中,按以硫氰化钠浓度为0.08g/mL、硫酸铵浓度为0.08g/mL的水溶液作为电解液。

对比例4

本对比例一种电镀件镀层厚度的测试方法,待测电镀件和测试方法类似实施例,区别在于:步骤(5)采用的铜层电解液中,按以硝酸铵浓度为0.4g/mL、氨水体积浓度为1.9%的水溶液作为电解液。

实施例和对比例中各镀层厚度的测试结果汇总如表1所示,并与金相切片法获得的各镀层厚度进行比较:

表1

由表1可知,各层电解液中化学物质的浓度对测试产品厚度的准确性具有较为明显的影响。按照本发明特定浓度的电解液进行各镀层的测试,才能够控制镀层在恰好电解完成时电解反应能够立刻停止,而不会进一步与下一镀层发生电解反应,或在镀层还未电解完毕时电解反应已经停止,进而保证厚度测试的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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