赫尔槽试验判断镀镍液各成分的最佳含量

    确定镀液中某成分的最佳含量，可保持其他成分不变，而只改变该成分的含量，并做出相应的赫尔槽试片。比较几次试验所得的试片，可确定使试片上光亮区电流密度最宽、镀层外观质量最佳的试验含量，即该成分在镀液中的最佳含量。其他单种成分（包括添加剂）含量的确定方法类似，而多种成分含量的确定一般采用正交法，可以做到以很少的试验次数，同时得出多种成分的最佳含量。

    部分没有化验分析或验证分析结果的企业，可以使用赫尔槽试验方法来判断主要材料或辅助材料的加入量。以镀镍液为例，其主要材料如硫酸镍、氯化物、硼酸的添加量的判断是将故障镀液按电镀所需工艺条件进行赫尔槽试验。

（1）硫酸镍的添加

    如出现镀层发雾、高区烧焦部位很多，可能是硫酸镍含量太低。向250mL赫尔槽中加10g硫酸镍，搅拌溶解后，发雾现象已减轻，高区烧焦部位也减少很多。第二次试验向赫尔槽中再加10g硫酸镍，做出来的第二块试片上发雾现象消失，高区烧焦部位已很少，可以认为镀层发雾是由于硫酸镍含量低造成的，向镀镍槽中加入80g／L的硫酸镍，发雾故障即可消除，而且允许的电流密度也可以开得大些。

（2）氯化物的添加

    如出现镀镍槽电压很高，但电流开不上或开上后不久又掉下来，镀层镀不厚，在镀这种故障镍槽时电流开上后不久又掉下来，表明阳极镍板钝化，电流开不上去，镀层暗淡无光。向赫尔槽中加2g氯化钠或5g氯化镍，再做第二次试验，发现电流不再下降，可以判断镍槽内缺少氯化物，可向镀镍槽中加8g／L氯化钠（或20g／L氯化镍），故障可以消失。如还不理想，可以再向赫尔槽中加1g氯化钠（或3g氯化镍），此时镀镍槽的电流可以稳定开上去，镍层的光亮度和厚度便得以保证。
（3）硼酸的添加

    如某故障镀镍液，赫尔槽试验时发现有雾、有烧焦且光亮度差，在添加光亮剂后试验仍发雾，经添加10g硫酸镍和5g硼酸于赫尔槽中，发雾故障第二次才彻底排除，可以认为发雾是由于缺少硫酸镍和硼酸所致。

（4）光亮剂的试验

    赫尔槽试验可以对光亮剂的光亮效果、光亮区的电流密度范围、光亮剂的消耗量、补加标准、新购入光亮剂的检验等做出判断。用赫尔槽进行光亮剂性能等相关试验时，首先要采用标准的镀液配方和严格的工艺规范，以排除其他非添加剂的因素对试验的干扰。常用的方法是每个批次的试验采用一次配成的基础镀液，镀液的量要大于试验次数要用到的量，基础镀液采用化学纯或与生产工艺相同级别的化工原料配制，并且不能往基础镀液中添加任何光亮剂，以保证试验结果的准确和可靠性。

    准备好基础镀液和试片后，取基础镀液加入赫尔槽，然后再按使用项目的要求将镀液的工艺参数调整到规定的标准，先不加光亮剂做出一个空白试片，留做对比用。再加入规定量的待测的光亮剂，进行试验。按各镀种的要求设定电流和时间，镀好取出后，要迅速清洗干净，最后一次用纯水冲洗，然后用电热风吹干，观测表面状况并做好记录，再将试片放进干燥器保存。为了方便以后对比，每做一个试片都要有标识贴在试片上，记录试验编号、试验条件等参数。

    做完空白试验后的试验液一般只能再做2个试片，同一个工艺参数和含量的试片通常也要求做2次（平行试验），以排除偶然性。在每换一次新镀液时，都要做空白试验。为了提高效率，可以一次配置够用多次试验的基础液，这样，只做一次空白试片就可以代表这批试液的状态。

    第一次添加光亮剂的量可按供应商提供说明书的标准量加入，以判断光亮剂的基本水平；然后再过量加入，检测超量的影响，再做1／3量和1／2量的试片，以了解光亮剂含量不足的影响，最后再试验光亮剂的消耗量。

本文转载自《电镀故障手册》编著    谢无极
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