实验电镀赫尔槽试验调整电镀液

赫尔槽试验作业指导书含试验结果记录方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]1、目的对赫尔槽试验的操作方法进行说明，通过赫尔槽试验来对电镀槽液进行分析和管理。

2、适用范围公司镀铜、镀镍、镀铬、镀锌槽液，用赫尔槽试验还可帮助确定镀液中某些成分的最佳含量、选择适宜的电镀工艺条件、确定镀液中添加剂和杂质的含量，以及帮助分析故障原因、预测电镀故障和测定镀液的分散能力、覆盖能力及整平能力等。

3、试验准备仪器设备：赫尔槽（250ml、267ml），材料一般为有机玻璃或硬聚氯乙烯板。

电源，12V直流电源。

阳极板（63*70mm、厚度3-5mm），材料参照表1。

阴极试片（100*65mm，厚度），材料参照表1。

试片表面必须平整，前处理与现场条件一致。

镀锌赫尔槽试片可用320#或400#水磨砂纸沙平，砂磨时用力要均匀，砂纹要平直，经水砂纸打磨的试片，必须用水冲洗，除去固体颗粒，并用酸活化，以防止不正常现象的出现。

需进行分析的镀液：若干。

一般根据要进行的试验次数取相应体积的镀液，每次试验需250ml。

取样应有代表性，样品应充分混合，若混合有困难时，可用移液管在溶液的不同部位取样，每次所取溶液体积应相同。

试验条件温度、搅拌等情况，应与现场条件一致。

表1赫尔槽试验条件4试验规范倒入样液将250ml样液小心倒入267ml赫尔槽中。

若生产时需要在较高的温度下进行，因有机玻璃赫尔槽难以加热，可先将镀液在镀前放入其他容器中加热至高于生产操作时的温度（一般高于生产操作温度2-5℃），然后将镀液倒入试验的赫尔槽中，待温度冷至高于操作温度℃左右开始试验。

如需要，插上气泵使样液搅拌均匀。

阳极安装取与样液相应的阳极板清洗干净，紧贴赫尔槽的梯形直角边，并用阳极（“+”极，红色）导电鳄鱼夹夹紧。

注意夹子表面洁净、无油污或锈蚀，且夹子不能接触到液面。

阴极试片安装将清洗干净的试片紧贴阳极对面的斜边，并用阴极（“-”极，黑色）导电鳄鱼夹夹紧。

霍尔槽（哈式槽）试验及结果解读广东科斯琳电镀实验设备关键词：霍尔槽,电镀一.霍尔槽是一种试验效果好，操作简单、所需溶液体积小的小型电镀试验槽。

它可以较好的确定获得外观合格镀层的电流密度范围及其它工艺条件。

生产现场常用来快速解决镀液所发生的问题。

二.小型霍尔槽结构下面是工厂电镀制程控制常用的霍尔槽基本结构(市面上可以购买到带加热、通入压缩空搅拌孔等设计精良的成品)霍尔槽结构示意图三.霍尔槽的试验装置及实验方法1.试验装置:2.试验方法a.溶液的选择为了获得正确的试验结果，选择的溶液必须具有代表性。

重复试验时，每次试验所取溶液的体积应相同。

当使用不溶阳极时，溶液经1~2次电镀后应更换新液。

如采用可溶性阳极则最多试验4~5次后更换新液。

在测微量杂质或添加剂的影响时，每槽试验次数应酌情减少。

b.阴阳极材料的选择阴阳极材料通常是平面型薄板，阳极厚度不超过5MM，阴极厚度为0.2~1MM，阳极材料应与生产中使用的阳极相同。

c.电流大小霍尔槽电流大小通常在0.5~2A范围内。

d.试验时间及温度一般在5~10分钟，试验温度应与生产相同。

四.霍尔试片判定(以镀锡为例)1.背面背面看片原则:先看背面的异常现象,再判定可能造成的原因.a.先从HULLCELL片背面中间剖开,再看高电流密度区(添加剂)与低电流密度区(开缸剂)有没有失去平衡:(例如往高电流密度区缩小是添加剂不足,往低电流密度区缩小是开缸剂不够).b.看三层云分布:正常HULLCELL片背后会出现三层云(即亮层/浓雾层/淡雾层)如下示意图.HULLCELL片背面区域c.如果为全浓雾或无亮,判定是添加剂或补充剂不够,酸不足,建浴剂不足.d.如果都是淡淡的薄雾浓雾少,且将要收缩,可能是添加剂或酸过量.e.有出现三层云,向中间凹进去的话,主要原因有主盐不够或沉积速率不够.沉积速率不够可能原因为(添加剂过量或不足b;酸不足)。

2.看正面正面看片原则:由正面现象来验证或排除第一项的可能原因HULLCELL片正面示意图a.看高中低电流密度区光泽分布状况:与高电流密度区是否有有机分解污染及界面与低电流密度区是否有无机析出。

哈氏槽(赫尔槽)原理及相关试验说明现代电镀网讯：一、哈氏槽试验哈氏槽也叫霍尔槽或梯形槽，是由美国的R.O.Hull于1939年发明的，用来进行电镀液性能测试的实验小槽，其基本的形状如下图所示：由于哈氏槽试片两端距阳极的距离有很大差别，加上在角部的屏蔽效应，使同一试片上从近阳极湍和远阳极端的电流密度有很大的差异，并且电流密度的分布呈现由大(近阳极)到小(远阳极)的线性分布。

根据通过哈氏槽总电流大小的不同，其远近两端电流密度的大小差值达50倍。

这样，从一个试片上可以观测到很宽电流密度范围的镀层状况，从而为分析和处理镀液故障提供了很多有用的信息。

通过哈氏槽实验可以控制镀层质量，确定最佳镀液配比和合适的温度、电流密度和各种添加剂的用量和补充规律。

还可以分析镀液中杂质和各种成分变化对镀层的影响和排查镀液故障。

因此，哈氏槽实验是电镀生产和管理以及科研都不可少的重要实验工具。

二、加长型哈氏槽加长型哈氏槽是将哈氏槽的阴极区的长度加长为标准哈氏槽的2倍的改良型哈氏槽(如下图所示)。

这是为了测试高水平宽光亮区电镀添加剂的一种创新设备。

加长后的阴极试片的长度达到203mm，这样做是因为用标准试片发现不了新型光泽剂的低区和高区极限电流区域，通过加长试片的长度，可以在更宽的电流密度范围内考查镀液和添加剂的水平。

多用于光亮性电镀的验证试验，特别是在光亮镀镍新型光泽剂的开发方面，这种加长型哈氏槽可以发挥很好的作用。

随着电镀技术的不断进步，有些镀种在传统哈氏槽试片的电流密度区内都可以获得全光亮的镀层，用传统哈氏槽已经无法进行低电流区性能的比较。

而采用这种加长型哈氏槽由很容易看得出差距。

三、用哈氏槽做光泽剂的试验光泽剂是光亮电镀中必不可少的添加剂，是光亮镀种管理的关键成分，因此采用哈氏槽对光泽剂进行试验是常用的管理手段。

采用哈氏槽可以对光泽剂的光亮效果、光亮区的电流密度范围、光泽剂的消耗量和外加规律等做出明确的判断。

当采用哈氏槽进行光泽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电镀工艺规范，以排除其他非添加剂因素对试验的干扰。

篇一：实验电镀赫尔槽试验调整电镀液实验电镀赫尔槽试验调整电镀液广东科斯琳电镀添加剂提供电镀技术支持电镀液性能变化后必然从镀层上反映出来，要想从一张试验试片上反映出宽电流密度范围内的镀层状况，最简单的试验还是赫尔槽试验。

利用赫尔槽试验，是广东科斯琳电镀添加剂对电镀光亮剂开发及日常维护镀液的主要手段。

供同行参改。

电镀光亮镀镍：影响光亮镀镍效果的因素很多，而不仅仅取决于光亮剂。

利用赫尔槽试验可以调整出良好的效果。

硼酸含量的判定硼酸被广泛用作微酸性电镀液作ph值缓冲剂。

在光亮镀镍中，硼酸还有细化结晶，提高光亮整平性及扩展低区光亮范围的作用，应充分重视，其含量以控制在使用液温下不结晶析出为限。

赫尔槽试片上的反映：1，55度左右搅拌镀3 min(2a)，若试片高中da区有灰白现象（润湿剂又足够时），补加5 g/l左右硼酸则有明显好转，为硼酸不足。

2. 55度左右1a搅拌镀5min，若低区光亮性不足，而ph值又不低，光亮剂足够，可试加5g/l左右硼酸，若有时显好转，则硼酸不足。

镍盐判定：新酸亮镍液，55度左右3a静镀3min，试片高端无烧焦。

若生产槽液，赫尔槽2a静镀都有烧焦，而ph值正常，不差硼酸，则主盐不足，此时可视情况补加镍盐，当氯化镍正常时，镀液应带有黑绿色，若镀液是淡的绿色，可能氯离子不足，应补加10g/l左右氯化镍，若镀液带墨绿色，可补加20g//l左右硫酸镍。

主盐浓度不足，不仅烧焦区宽，光亮整平性也变差。

氯离子：氯离子在亮镍液中通常用于阳极活化剂，防止镍阳极钝化，实际上，由于氯化镍的扩散系数远比硫酸镍大，因此，足量的氯离子有助于提高镀液分散能力和扩展低区光亮范围，其作用有时还非常明显，因而新配液的氯化镍含量不宜低45g/l.从表面张力判定：要从赫尔槽试验判断润湿剂是否足量，只能在静镀时仔细观察电镀时试片表面气泡滞留情况及镀约10min，镀层较厚时看镀层有无麻点，若试片在搅拌时，高区有发花现象，加入润湿后则不发花了，说明润湿剂太少，采用十二烷基硫酸钠作润湿剂，搅拌镀时镀液表面应有较多气泡，若气泡太少甚至无气泡，则十二烷基硫酸钠太少。

哈氏槽(赫尔槽)原理及相关试验说明现代电镀网讯：一、哈氏槽试验哈氏槽也叫霍尔槽或梯形槽，是由美国的R.O.Hull于1939年发明的，用来进行电镀液性能测试的实验小槽，其基本的形状如下图所示：由于哈氏槽试片两端距阳极的距离有很大差别，加上在角部的屏蔽效应，使同一试片上从近阳极湍和远阳极端的电流密度有很大的差异，并且电流密度的分布呈现由大(近阳极)到小(远阳极)的线性分布。

根据通过哈氏槽总电流大小的不同，其远近两端电流密度的大小差值达50倍。

这样，从一个试片上可以观测到很宽电流密度范围的镀层状况，从而为分析和处理镀液故障提供了很多有用的信息。

通过哈氏槽实验可以控制镀层质量，确定最佳镀液配比和合适的温度、电流密度和各种添加剂的用量和补充规律。

还可以分析镀液中杂质和各种成分变化对镀层的影响和排查镀液故障。

因此，哈氏槽实验是电镀生产和管理以及科研都不可少的重要实验工具。

二、加长型哈氏槽加长型哈氏槽是将哈氏槽的阴极区的长度加长为标准哈氏槽的2倍的改良型哈氏槽(如下图所示)。

这是为了测试高水平宽光亮区电镀添加剂的一种创新设备。

加长后的阴极试片的长度达到203mm，这样做是因为用标准试片发现不了新型光泽剂的低区和高区极限电流区域，通过加长试片的长度，可以在更宽的电流密度范围内考查镀液和添加剂的水平。

多用于光亮性电镀的验证试验，特别是在光亮镀镍新型光泽剂的开发方面，这种加长型哈氏槽可以发挥很好的作用。

随着电镀技术的不断进步，有些镀种在传统哈氏槽试片的电流密度区内都可以获得全光亮的镀层，用传统哈氏槽已经无法进行低电流区性能的比较。

而采用这种加长型哈氏槽由很容易看得出差距。

三、用哈氏槽做光泽剂的试验光泽剂是光亮电镀中必不可少的添加剂，是光亮镀种管理的关键成分，因此采用哈氏槽对光泽剂进行试验是常用的管理手段。

采用哈氏槽可以对光泽剂的光亮效果、光亮区的电流密度范围、光泽剂的消耗量和外加规律等做出明确的判断。

当采用哈氏槽进行光泽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电镀工艺规范，以排除其他非添加剂因素对试验的干扰。

赫尔测试依据赫尔槽试验是现代电镀新工艺试验，新助剂开发及改进，镀液工艺维护等过程中最基本、最便捷的手段之一，不可或缺。

不能熟练掌握赫尔槽试验，就称不上是合格的电镀技术工作者。

然而，如何认识、正确操作该项试验，却有许多问题值得讨论。

分析化验与小槽试验调整电镀液有3个途径：一是凭经验判断，二是进行化验分析，三是通过试验判定。

对应用年久、已有经验的老工艺，凭观察工件镀层状况，判定该如何调整，不能说完全无用。

例如：一看氰化镀铜层的色泽、低电流密度区状况，就能立即判断出游离氰浓度的高低。

但这也只能在镀层已表现出异常时才能判断，且要有相当丰富的实践经验，对新工艺、新助剂的采用则无法判定(因无经验可言)。

化验人员的责任心与操作水平分析化验的准确性受人为因素影响很大。

同样一种镀液，找不同地方、不同化验人员分析，可能结果相差很大，这与化验人员的责任心、知识水平、操作熟练程度密切相关。

化验是一项要求科学严谨、细心耐心的工作。

例如使用分析天平的熟练程度(对苛性钠等易潮解物，动作慢了则越称越重)，对标准溶液是否及时标定、更新，滴定终点的判定，采用重量法时对沉淀的洗涤与收集(如镀铬液，特别是低铬钝化液中硫酸的重量法分析，光亮酸铜液中Cl−的常规分析等的结果几乎不可信)，干扰物质的去除等等，影响因素太多。

要考察化验准确性很简单：精确称取分析纯材料配液，叫化验一下，即可看出误差。

无法常规化验的组分太多镀液中含量少、影响大的无机杂质、有机杂质无法分析。

现代广泛采用由多种有机中间体复配而成的添加剂、光亮剂，即使知道组分，也无法分析；售品更多以代号表示，连组分都不知，分析化验更无从谈起。

作者并不否定分析化验的作用，但常规化验仅供参考，还须辅以试验验证。

对于合金电镀，镀液或镀层中合金元素的多少，难以通过试验来确定。

此时，准确的分析化验就很必要了。

工艺人员要定期用霍尔槽对镀液状况进行了解。

那么什么是霍尔槽试验?它有什么作用?下面将扼要介绍。

作为电镀生产的管理者，也有必要能够解读霍尔槽试片。

因为霍尔槽试片就像是医院为病人拍摄的X光片，通过解读霍尔槽试片，可以获得镀液的许多信息。

(1)霍尔槽(Hullcell)在电镀工艺开发和现场管理的实验中，霍尔槽是一种非常重要而又实用的试验方法。

所谓霍尔槽，也叫梯形槽，霍尔槽的结构如图所示。

霍尔槽试验示意图;由图4-1可以看出，霍尔槽的阴极两端与阳极的距离不等，阴极上远离阳极的一端电流密度最小，称为远端，而阴极离阳极最近的一端电流密度最高，称为近端。

在汶两点之间．随着阴糨与阳极距离的接近，电流密度也由小渐大，直至最大，这是霍尔槽试片的一个最为显著的特点。

由于同一个试片上不同距离的电流密度的不同，所获镀层的厚度、性能会有所不同。

霍尔槽阴极试片上镀层厚度与电流的关系如下式：式中dl、d2—阴极上不同点(1、2点)的厚度；IR1、IR2—阴极上不同点的电流密度；η1、η2—阴极上不同点的电流效率。

通过大量的试验，得出霍尔槽(阴极)试片上某点的电流密度(Ik)与离近端的距离的对数成反比：Ik=I(C1一C2lgL) 式中I一通过霍尔槽的电流强度；C1、c2—常数，与电解质性质有关，在容量为l000mL的试验液中，Cl=3．26，C2=3．05，在250mL试验液中，cl=5.1，G=5.24；L—阴极上某点距阳极近端的距离。

经测试和计算表明，霍尔槽试片上的电流密度的这种差别，从最小到最大，相差50倍。

比如用1A的电流在250mL的霍尔槽中做试镀时，这时，近端的电流密度为0.10A／din2，而远端的电流密度则达到5.1A／din2。

由此可知，采用霍尔槽做试验，从一个试片上一次就可以获得有50倍不同电流密度范围的镀层的状态，对提高分析镀液和镀层性能的效率和试验效率是非常有利的。

霍尔槽试验的另一个特点是从一次镀得的试片上还可以获得相当于制件不同区域镀层的状态。

亮镍赫尔槽实验要求赫尔槽试验属于一种"经验性"的试验，生产现场常用来快速解决镀液所发生的问题。

霍尔槽试验只需要少量镀液，经过短时间试验便能得到在较宽的电流密度范围内镀液的电镀效果。

由于该试验对镀液组成及操作条件作用敏感，因此，常用来确定镀液各组分的浓度以及pH值，确定获得良好镀层的电流密度范围，同时也常用于镀液的故障分析。

因此，霍尔槽已成为电镀研究、电镀工艺控制不可缺少的工具。

赫尔槽的试验装置及实验方法:试验装置:试验方法a、溶液的选择为了获得正确的试验结果，选择的溶液必须具有代表性。

重复试验时，每次试验所取溶液的体积应相同。

当使用不溶阳极时，溶液经1~2次电镀后应更换新液。

如采用可溶性阳极则最多试验4~5次后更换新液。

在测微量杂质或添加剂的影响时，每槽试验次数应酌情减少。

b、阴阳极材料的选择阴阳极材料通常是平面型薄板，阳极厚度不超过5MM，阴极厚度为0.2~1MM，阳极材料应与生产中使用的阳极相同。

c、电流大小霍尔槽电流大小通常在0.5~2A范围内。

d、试验时间及温度一般在5~10分钟，试验温度应与生产相同。

试验原则——单因素改变原则即每次试验只能改变一个因素。

至于对某一个故障现象，应先改变哪一个因素为好，则应有一定的理论基础及相当的实践经验，才能走捷径。

——少量多次原则许多镀液组分，特别是添加剂,都有一个最佳含量值，过多过少效果都不好。

——由差变好的原则已对光亮性电镀，若改变某一个因素，光亮范围由窄变宽，说明这一改变是正确的；若改变该因素后，对加宽光亮范围无贡献，甚至反而变窄，说明这一改变是错误的，应重新取液，改变其它因素再试。

对有故障的镀液，若改变某一因素，故障好转甚至消除，说明这一改变是正确的。

若镀层状况改善特别明显，则很可能是主要因素。

试验设施及规范——单因素改变原则即每次试验只能改变一个因素。

至于对某一个故障现象，应先改变哪一个因素为好，则应有一定的理论基础及相当的实践经验，才能走捷径。

巧用赫尔槽试验调整电镀液2.1铜含量判定光亮酸性镀铜，应有足够的阴极浓差极化，才能有好的分散能力和宽的光亮范围，硫酸铜的含量以150g/L一170g/L为宜。

2.1.12A静镀3min，高端应有1cm左右烧焦。

用细玻棒在试片表面大约1s来回搅拌一次，则无烧焦，铜含量基本正常。

冬季气温低时，搅拌情况下允许约3mm左右烧焦。

2.1.2若2A静镀无烧焦，则铜含量过高，应稀释镀液，补加硫酸和开缸剂。

液温低于10℃时，镀液中铜含量过高，阳极溶解不良，阳极极化过大，铜阳极还易钝化。

2.1.3若静镀烧焦大于1.5cm，则铜含量不足，应试验补加硫酸铜至烧焦约1 cm。

2.2硫酸含量判定新配镀液时，硫酸以50g/L一60g/L为宜。

过多，光亮整平性差;过少，电导率低，低DK区光亮范围变窄，阳极易钝化，在正常镀液作赫尔槽试验时，应对所用电源及直流导线，记录不同液温时电流与电压的对应数据，以便作为日后的判断依据。

2.2.1使用相同的小整流电源(应是低纹波的)和相同截面与长度的直流输出线(保证电压降基本一致)，若电压高于正常值0.3V以上，则可能硫酸偏少，补加3 mL/L一5mL/L浓硫酸再试。

2.2.2若铜含量正常，生产中阳极面积足够(SA：SK≥2：1)，却出现电压升高，电流减小现象，先检查阳极板导电是否良好(清洗接触处)，若仍有此现象，则阳极已钝化，可能硫酸过少，补加8mL/L一10mL/L浓硫酸。

2.2.3若加足光亮剂，高中Dk区光亮性仍不足，低DK区光亮范围窄，而试验时电压又低于正常值0.5V以上，则可能硫酸过多(正常生产时因带出损耗，硫酸应呈减少趋势。

硫酸过多，或是镀前采用硫酸活化时清洗不良带人或不慎一次加入过多)，应试验稀释镀液，补加硫酸铜及光亮剂。

2.3氯离子判定及处理2.3.1若镀层亮度很差，补加混合光亮剂或分别补加光亮剂组分试验，均改善不大，高DK区镀层有发花现象，磷铜阳极上不易生成黑膜，则可能氯离子含量低于20mg/L(正常为40mg/L一80mg/L)，可按0.08mL/L一0.1mL/L量加入盐酸(冲稀20倍便于计算)后再试。

镀铬液的赫尔槽试验及相关生产闯题２０７镀铬液的赫尔槽试验及相关生产问题袁诗璞成都表面处理研究会［摘要］镀铬液的调整，也应采用赫尔槽试验。

通过对硫铬比和三侨铬的认真调整，能从不含添加剂的普通镀铬液获得宽的光亮电流密度范围；在经恰当活化处理的亮镍层上能实现低温套铬，节能效果显著。

［关键词】硫铬比；三价铬；活化ｌ镀铬工艺的进展及其问题镀铬是镀液成分最简单的镀种，也是最难掌握好的镀种。

其原因众所周知：镀液分散能力，深镀能力特别差，阴极电流效率特别低，所用电流密度特别大，且硫铬比、液温、允许电流密度等具有复杂的交互影响。

因而对镀铬的工装夹具要求高，对工艺管理和生产操作人员的技术水平要求也高。

多年来，人们为了提高普通镀铬的工艺性能作了不懈的探索与改进，也取得了一定的成效。

在镀铬上的较大突破有：第一、在镀铬液中加入稀土添加剂，相对而言，提高了电流效率，降低了装饰镀铬的电流密度、液温和镀液浓度。

第二、加入有机添加剂实现了快速镀硬铬并可获得抗蚀性较好的微裂纹铬。

第三、采用合金镀来代铬，其色泽酷似铬层。

第四、为了彻底解决六价铬毒性高的问题，实现了多种三价铬镀铬工艺，有的已投人工业生产。

笔者长期在生产第一线从事电镀工艺工作，深知大生产远比实验室复杂，养成了眼见为实，耳听为虚的习惯，能够比较客观地评价一个工艺或助剂的优劣。

站在客观的角度讲，笔者以为上述镀铬上的进步一是值得肯定，二是并未真正解决镀铬工艺性能差的问题。

例如：稀土镀铬要求十分严格的硫铬比，允许变化的范围太窄，否则镀铬层或者起兰膜或者又起黄膜，或者深镀能力还不如普通镀铬，没有准确的分析化验，凭感觉是调不好镀液的。

其对三价铬及铁、镍、铜等阳离子杂质的允许量很低，一旦杂质增多，其优越性则不再显现出来。

加上我国现场工艺管理人员普遍水平不怎么样，青黄不及、后继乏人，而从事电镀工艺操作的多数是大字不识几个又未经正式职工培训、流动性很大的农民工，因此真正能用好稀土镀铬的单位为数甚少，有不少因为掌握不好叉恢复了老工艺或应付着干活。