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第三章电镀溶液与镀液性能3.1 镀液的组成与类型3.1.1 镀液的类型图3-1 电解液分类3.1.2 镀液的组成图3-2 电解液中各种物质的关系3.2 影响镀层质量的因素3.2.1 镀液的组成及性能的影响镀液配方千差万别，但一般都是由主盐、导电盐(又称为支持电解质)、络合剂和一些添加剂等组成。
主盐：是指进行沉积的金属离子盐，主盐对镀层的影响体现在:主盐浓度高，镀层较粗糙，但允许的电流密度大；主盐浓度低，允许通过的电流密度小，影响沉积速度。
一般电镀过程要求在高的浓度下进行，考虑到溶解度等因素，常用的主盐是硫酸盐和氯化物。
影响镀层的质量因素主要有镀液的组成及性能、电镀工艺、阳极等因素的影响，其中电镀工艺中又包括如电流密度、温度、pH值、溶液的搅拌等。
导电盐(支持电解质)：作用是增加电镀液的导电能力，调节溶液的pH 值，提高镀液的分散能力。
外来离子的加入使溶液离子强度增加，主盐离子活度降低，增大极化。
络合剂：作用是提高金属离子的阴极极化，有利于得到细致、紧密、质量好的镀层，但成本较高。
对于Zn ，Cu ，Cd ，Ag ，Au 等的电镀，常见的络合剂是氰化物；但对于Ni ，Co ，Fe 等金属的电镀因这些元素的水合离子电沉积时极化较大，因而可不必添加络合剂。
游离酸度：在简单盐电解液中，常含有与主盐相对应的游离酸，主要作用为：强酸性电解液（含大量游离酸）：a 、提高溶液的电导率，降低槽电压；b 、在一定程度上提高阴极极化，获得较细致的镀层；c 、防止主盐水解生成沉淀，从而影响镀层质量。
弱酸性电镀液（含少量游离酸）：a 、防止水解；b 、一般在负电位下沉积（如：硫酸盐电镀锌、镍），易析氢，常需加入缓冲剂，保持pH 值稳定。
氟硼酸盐、硼酸、醋酸钠添加剂：在镀液中不能改变溶液性质，但却能显著地改善镀层的性能。
添加剂对镀层的影响体现在添加剂能吸附于电极表面，可改变电极-溶液界面双电层的结构。
有效增加阴极极化（特性吸附有一定的电位范围）。
电镀溶液性能测试第一节 电镀溶液电导的测定电镀溶液作为一种电毹液存在着溶液的内部电阻。
利用交流电桥法可以方便地测定溶液的电阻Rx，然后求电阻的倒数即得电导Lx交流电桥法测定溶液电导的线路，如图10—4—1所示。
可变电阻R。
，尺：，尺，和电解池C组成了电桥的四个臂，当电桥平衡时，E、F间无电流通过，这时四臂之间有下列关系：R1、R2、R3数值可由实验测得，故可从上面关系式求出电镀溶液的电阻。
测出溶液的电阻后，要计算电导率还必须知道电导池中两极间距离1与电极面积s的比值(专)。
对于一个给定的电导池来说，两极间的距离及面积是固定的，因而比值舌是个常数，称为电导池常数而电导率日则为。
图10—4—1交流电桥线路电导池常数通常用一定浓度的氯化钾溶液作为标准溶液间接测量出来。
表10—4—1列出不同温度下，几种浓度的氯化钾溶液的电导率。
表10—4—1 不同浓度氯化钾溶液的电导率使用上海第二分析仪器厂和天津第二分析仪器厂生产的DDS-11型电导仪可以方便地测定溶液的电导及电导率。
仪器配有三种不同的电导电极，设有温度补偿，测量范围0Ixs／cm～104Ixs／cm，其相当的电阻率范围为∞Q．·l3／／l～10Q·em。
当配上适当的组合单元设备后，可达到自动记录的目的。
沈阳无线电八厂生产的DD-3型电镀参数测试仪也可以测量电镀溶液的电导。
第二节pH值的测定电镀溶液的pH值是一个常用的质量控制指标，经常正确的测定和调整溶液pH值，是确保电镀质量的关键之一。
用pH试纸测定电镀溶液的pH值是生产中最常用的方法。
测定时将试纸的一端浸入欲测溶液中，0．5s后取出与试纸所带的标准色版比较，即可测知溶液的pH值范围。
市售pH试纸分广泛试纸和精密试纸两种，如表10—4—2所列。
pH试纸使用方便，适用于现场监测，但准确性较差，还会因长期搁置或遇到酸碱气体而失效。
pH值的精确测定可选用pH值测定仪(pH计或酸度计)。
电镀溶液与镀层性能测试1 前言一百多年来许多人对电镀层的内应力进行了研究，它是反应镀层质量的重要因素，可分为张应力和压应力，张应力过大会导致镀层裂纹，甚至剥落，压应力过大会导致镀层起泡，对于细、薄、软的零件容易变形，对机械性能有特殊要求的零件(如电子厂品、军工产品)镀层内应力越小越好，随着现代科学技术的发展，对产品的质量要求越来越高，控制镀层内应力显得十分重要。
本文介绍几种国内外常用的几种测量方法，以便对于点镀层内应力进行深入研究。
2 测量方法2.1薄片阴极弯曲法薄片阴极弯曲法是一种经典的内应力测量方法。
其基本形式是:采用一块狭长的金属薄片作阴极,背向阳极的一面绝缘;电镀时一端用夹具固定另一端可以自由活动;电镀后,镀层中产生的内应力会迫使薄片阴极弯曲。
其内应力计算公式为式中:P为镀层内应力,Pa;E为薄片阴极的弹性模量,Pa;T为薄片阴极的厚度,mm;R为薄片阴极的弯曲半径,mm;t为镀层的厚度, mm。
在实际测量中，薄片的弯曲度Z，阴极下端弯曲度Z′，弯曲L要比曲率半径R 更易测得，所以上式可变为或者测量方法的是：采用一长条薄金属片作为阴极，单面上图绝缘膜，装在一个特殊框架中，将其一端固定，另一端自由活动。
同时把另一条与拨片阴极大小相同的金属片作为阳极，固定在于阴极平行的一定距离上，电镀层内应力迫使阴极破片朝阳极或背阳极弯曲，弯曲量一般是以阴极端部的偏移量Z’来度量，Z’可用读数显微镜或光学投影灯方法来测定，还有用阴极活动端上的指针或光电在刻线尺上的移动来测量，用公式（3）计算镀层内应力。
应当注意，公式（1）（2）（3）是在T》t情况下推出。
如果t超过T的值5%，上述公式将不能使用。
第二种方法；用两条金属薄片叠合在一起，将其夹持在特制的框架内，两面上电沉积，由于薄片老虎被加紧着，在电镀过程中式不会变形的。
电镀完成后薄片从框架中取出，夹紧力消除，薄片就自由弯曲到平衡状态，然后测量薄片的曲率半径，按公式（4）计算这第二种方法只能测出最后的内应力平均值，不能测量瞬时内应力值。
連續電鍍基本知識第一章.電鍍概論:一.電鍍定義:電鍍為電解鍍金屬法之簡稱.電鍍乃是將鍍件(制品),浸于含有欲鍍上金屬离子的藥水中并接通陰极,藥水的另一端放置當陽极(可溶性或不可溶性),通以直流電后,鍍件的表面即析出一層金屬薄膜的方法.二.電鍍基本要素.1.陰极:被鍍物,指各种接插件端子.2.陽极:若是可溶性陽极,則為欲鍍金屬.若是不可溶性陽极,大部分為貴金屬(如白金,氧化銥等).3.電鍍藥水:含有欲鍍金屬离子之電鍍藥水.4.電鍍槽:可承受.儲存電鍍藥水之槽体,一般考慮強度.耐蝕,耐溫等因素.5.整流器:提供直流電源之設備.三.電鍍目的:電鍍除了要求美觀外,依各种電鍍需求而有不同的目的.1.鍍銅:打底用,增進電鍍層附著能力,及抗蝕能力.2.鍍鎳:打底用,增進抗蝕能力.3.鍍金:改善導電接触阻抗,增進訊號傳輸.4.鍍鈀鎳:改善導電接触阻抗,增進訊號傳輸,耐磨性能比金佳.5.鍍錫鉛:增進焊接能力,快被其他替物取代.四.電鍍流程:一般銅合金底材如下(未含水洗工程).1.脫脂: 通常同時使用鹼性預備脫脂及電解脫脂.2.活化:使用稀硫酸或相關之混合酸.3.鍍鎳:有使用硫酸鎳系及氨基磺酸鎳系.4.鍍鈀鎳:目前皆為氨系.5.鍍金:有金鈷,金鎳.金鐵,一般使用金鈷系最多.6.鍍錫鉛:目前為烷基磺酸系.7.干燥:使用熱風循環烘干.8.封孔處理:有使用水溶性及溶劑型兩种.五.電鍍藥水組成:1.純水:總不純物至少要低于5PPM.2.金屬鹽:提供欲鍍金屬离子.3.陽极解离助劑:增進及平衡陽极解离速率.4.導電鹽:增進藥水導電度.5.添加劑(如緩沖劑,光澤劑,平滑劑,柔軟劑.濕潤劑,抑制劑等).六.電鍍條件.1.電流密度:單位電鍍面積下所承受之電流.通常電流密度越高膜厚越厚,但是過高時,鍍層會燒焦粗糙.2.電鍍位置:鍍件在藥水中位置.与陽极相對應位置,會影響膜厚分布.3.攪拌狀況:攪拌狀況越好,電鍍效率越好.有空气.水流,陰极等攪拌方式.4.電流波形:通常瀘波度越好,鍍層組織越均一.5.鍍液溫度:鍍金約50~60℃,鍍鎳約50~60℃,鍍錫鉛約17~23℃,鍍鈀鎳約45~55℃.6.鍍液PH值:鍍金約4.0~4.8,鍍鎳約3.8~4.4,鍍鈀鎳約8.0~8.5.7.鍍液比重:基本上比重低,藥水導電差,電鍍效率差.七.電鍍厚度.在現今電子連接器端子電鍍厚度的表示法有u”(micro inch)微英寸,即是10-6inch,另一种是um(micro meter)微米,即是10-6 M.因一公尺等于39.37英寸,所以1um相當于39.37u”.為了方便記憶,一般以40計算..1.錫鉛合金電鍍,作為焊接用途,一般膜厚在100~150u”最多.2.鎳電鍍,現在市場上(電子連接器端子)皆以其為打底,故在50u”以上為一般普遍之規格,較低的規格為30u”(可能考慮到折彎或成本).3.黃金電鍍,其為昂貴之電鍍加工,故一般電子業在選用規格時,皆考慮其使用環境,使用對象,制造成本,若需通過一般強腐蝕試驗必須在50u”以上.八.鍍層檢驗.1.外觀檢驗:目視法.放大鏡(4~10倍)2.膜厚測試:X-RAY螢光膜厚儀.3.密著試驗:折彎法,膠帶法或并用法.4.焊錫試驗:沾錫法,一般95%以上沾錫面積均勻平滑即可.5.水蒸气老化試驗:測試是否變色或腐蝕斑點,及后續之可焊性.6.抗變色試驗:使用烤箱烘烤法.是否變色或脫皮.7.耐腐蝕試驗:鹽水噴霧試驗.硝酸試驗.二氧化硫試驗.硫化氫試驗等.第四章.電鍍實務表(2)一.電鍍前處理:在實施電鍍作業前一般皆要將鍍件表面清除干淨,方可得密著性良好之鍍層.現就一般鍍件表面結构作剖析(如圖1):通常在銅合金沖壓加工,搬運,儲存期間,表面會附著一些塵埃,污垢,油脂及生成氧化等.而我們可以在素材一面這些污物予以分層說明處理方法(如表3)圖(1)1.脫脂: 一般脫脂方法有溶劑脫脂,鹼劑脫脂,電解脫脂,乳劑脫脂,机械脫脂(端子電鍍業通常不用).在進行脫脂前必須先了解油脂种類及特性.方可有效去除油脂.油脂一般可分為植物性油,動物性油,礦物性油,合成油,混合油等(如表4).金屬表面油脂的脫除效用乃是由數种作用兼備而成的,如皂化作用,乳化作用,滲透作用,分散作用,剝离作用等.且脫脂時,除視何种油脂須用何种脫脂劑外,像素材對鹼的耐蝕程度(如黃銅在PH值11以上就會被侵蝕),端子的形狀(如死角.低電流密度區).油脂分布不均,油脂凝固等.皆會影響脫脂效果.須特別注意.所以脫脂的方法的選擇即相當重要.以端子業來說,一般所用的油脂為礦物油,合成油,混合油,不可能用動植物油.表(3)表(5)2.活化: 脫脂完后的金屬表面,仍然殘存有很薄的氧化膜,鈍態膜,會阻礙電鍍層的密著性,故必須使用一些活化酸將金屬表面活化,以防止電鍍層產生剝离.起泡等之密著不良現象.一般銅合金所使用之活化酸為硫酸,鹽酸,硝酸,磷酸等之混合酸,中也有加一些抑制劑.3.拋光:由于端子在机械加械過程中,使金屬表面產生加工紋路或毛邊,電鍍后會影響外觀及功能,一般在客戶要求下,皆必須進行拋光作業.另外像素材氧化膜較厚活性化作業無法處理(如熱處理后)時,皆必需仰賴拋光作業.而端子的拋光,一般僅限于使用化學拋光及電解拋光法.而上述兩种方法皆使用酸液.為達到細微拋光.在酸的濃度及种類就相當重要.通常使用稀酸,細部拋光效果較佳,但是費時.使用濃酸,處理速度快,但易傷素材且對人体有害.故不管使用何种方式,攪拌效果要好,才可以得到較均勻的拋光表面.一般銅合金底材拋光的藥水,強酸如硝酸,鹽酸較佳.弱酸如磷酸,草酸,鉻酸較佳,市售專利配方不外乎強酸搭弱酸使用.使用電解法拋光可以大大提升拋光速度,及產生較平滑細致之表面,目前連續電鍍几乎皆采用此方法.甚至最新使用活化拋光液,可以在后續鍍半光澤鎳,一樣可以得全光澤效果,又可以得到低內應力之鍍層.快速攪拌對拋光极為重要.切記.二.水洗工程:一般電鍍業,常專注在電鍍技術研究,及電鍍藥水的開發,卻往往忽略了水洗的重要性.很多電鍍不良,皆來自水洗工程設計不良或水質不淨.以下就水洗不良面造成電鍍缺陷之各种情形加以解說.1.若脫脂劑的水質為硬水,則端子脫脂后金屬表面殘存的皂鹼,和Ca; Mg金屬生成金屬皂,固著于金屬表面時,而產生鍍層密著不良或光澤不良.一般改善方法,可以將水質軟化并于脫脂劑內加界面活化劑.2.若水質為酸性時,与金屬表面殘存的皂鹼作用,產生硬脂酸膜,而造成鍍層密著不良或光澤不良.改善方法為控制使用水質(調整PH值).3.若各工程藥液帶出嚴重并水洗不良,或水質不佳(即有不純物),會污染下一道工程,造成電鍍缺陷.改善方法為使用干淨的純水,避免帶出(吹气對准)藥液,修正水洗效果.4.在電鍍槽間之水洗,水中含鍍液濃度若過高,會造成鍍層間密著不良或產生結晶物.改善方法為避免帶出(吹气對准)藥液,經常更換水洗水或做連續式排放.5.若在電鍍完畢最后水洗不良時,會造成鍍件外觀不良(水斑),及鍍件壽命簡短(殘留酸).改善方法為使用干淨的純水,超純水,經常更換水洗或做連續式排放.四.電鍍藥水:在端子電鍍業,一般的電鍍种類有金.鈀.鈀鎳.銅.錫鉛.鎳.而目前使用比較多的有鎳.錫鉛合金及鍍金(純金及硬金),以下就針對這几种電鍍藥水加以敘述其基本理論.1.鎳鍍液:目前電鍍業界鍍鎳液,多采用氨基磺酸鎳浴.(也有少數仍使用硫酸鎳浴),此浴因不純物含量极低,故所析出之電鍍層內應力很低(在非全光澤下),鍍液管理容易(不須時常提純),但電鍍成本較硫酸鎳浴高.而目前鍍液分為三种類別,第一种為無光澤鎳(又稱霧鎳或暗鎳),即是不添加任何光澤劑,其內應力屬微張應力.第二种為半光澤鎳(或稱軟鎳),即是添加第一類光澤劑(又稱柔軟劑),隨著添加量之增加,由微張應力漸漸下降為零應力,再變為壓縮壓力.第三种為全光澤鎳(或稱鏡面鎳),即是同時添加第一類光澤劑及第二類光澤劑,此時內應力屬高張應力.無光澤,半光澤鎳多半用在全面鍍錫鉛時(因錫鉛鍍層能將鎳層全面覆蓋,故無須用全光澤),或是用在電鍍后須再做二次加工(如折彎)而考慮內應力時,或是考慮低電流析出時.而全光澤鎳則用在鍍金且要求光澤度時.氨基磺酸鎳浴在攪拌情況良好下,平均電流密度可以開到40 ASD.最佳操作溫度是50~60℃,隨溫度下降高電流密度區鍍層由光澤度下降,到白霧粗糙,燒焦,至密著不良.隨著溫度上升,氨基磺酸鎳開始起水解成硫酸鎳,內應力也隨之增加.PH值控制在3.8~4.8之間,PH值過高鍍層的光澤度會下降,逐漸變粗糙,甚至燒焦,PH值過低層會密著不良.比重控制在32~36Be,比重過高PH會往下降(氫質子過多),比重過低PH值會上升且電鍍效率變差.電流須使用直流三相濾波3%以下(可提升操作電流密度).此鎳鍍浴在制程中最容易污染的金屬為銅,建議超過3~5PPM時,盡快做弱電解處理.2.錫鉛鍍液:目前電鍍業界鍍錫鉛液,多半采用烷基磺酸光澤浴(BRIGHT),或無光澤浴(MAT).市面上也分為低溫型(約18℃~23℃之間)与常溫型.其中以低溫光澤浴使用最多.也較成熟.而常溫型最好還是要恒溫恒濕操作.因為不同的浴溫公影響電鍍速率与錫鉛析出比例.鍍層錫鉛比的要求多半為90%錫10%鉛.但實際鍍液錫鉛比約為10:1~12:1之間,而陽极錫鉛比約為92:8(因陽极解离之部分錫氧化為四价錫沉淀,為平衡9:1之錫鉛析出比).烷基磺酸浴在攪拌情況良好下,平均電流密度是可以開到40ASD.除組成分外最會影響鍍層的就是光澤劑及溫度.正常下光澤劑的量越多(有效范圍內).其使用的電流密度范圍就越寬,但若過量會影響其焊錫性,甚至造成有机污染,若量不足時,很明顯光澤范圍會縮小,不過控制得宜的話,可得半光澤鍍層有助于焊錫性.若溫度過高,其使用的電流密度范圍會縮短,很明顯怎么鍍就是白霧不亮,而且藥水混濁速度會加快(因四价錫產生),不過倒是會增加電鍍效率.若溫度過低則電鍍效率會下降,另在攪拌情況不良下,高電流密度區容易產生針孔現象.由于無光澤錫鉛的焊錫性比光澤錫鉛的好(鍍層含碳量較低),所以現階段很多電鍍厂在流程上,會設計先以無光澤錫鉛打底后,再鍍光澤鉛.另外由于未來全球管制錫鉛金屬之使用.所以目前很多厂商在開發無鉛制程,有純錫,錫銅,錫鉍,錫銀,鈀等,就功能,成本,安全,加工性等綜合評比,以錫銅較具有取代性.也是目前較多電鍍厂在試產.3.硬金鍍液:由于鍍層是做為連接器之導電皮膜用,相對鍍層之耐磨性及硬度就必須比較优良,因而使用硬金系統鍍液(酸性金).硬金系統有金鈷合金,金鎳合金及金鐵合金.在台灣電鍍業界多半使用金鈷合金(藥水控制較成熟),一般鍍層之金含量在99.7~99.8%之間,硬度在160~210HV之間.目前鍍液系統多半屬于檸檬酸系,磷酸系,有机磷酸系等.一般會影鍍層析出速率及使用電流密度范圍之因素,有含量,光澤劑,整合劑,溫度.PH值等.金含量之多少為取決效率之主要因素,但一般皆考慮投資成本及帶出之損失,所以業者是不會將金含量開得太高的,一般金含量約開在1~15G/L之間(由生產速率及投資成本考量而不定).因此金能使用的電流密度就無法像鎳或錫鉛一樣可以達40ASD.而僅限于15ASD(攪拌良好下)以下.而效率也僅限于60%以上.通常隨著金含量增加,電鍍效率也隨著提升,但色澤會漸漸偏紅,若隨著溫度降低,則電鍍效率會下降,而色澤會由較黃漸漸變暗,偏綠.一般建議溫度控制在50~60℃.隨著PH值上升,電鍍效率也隨著上升,但過高即會造成燒焦(呈粗糙黑褐色),若隨著PH值下降,則電鍍效率會下降,甚至過低時,黃金及鹽類极易沉淀下來(PH低于3以下),若注重效率則建議PH值控制在4.8左右,若注重金色澤較黃控制在4.0左右.光澤劑有分高電流及中低電流用,電低電流光劑是用鈷,而高電流光澤劑則使用砒碇衍生物(多屬專利).此鍍金溶液在制程中最易也最怕之金屬為鉛.建議在2~3PPM時,盡快做除鉛處理.4.純金鍍液:此電鍍乃是做為電鍍薄金用或覆蓋厚金用(因純金顏色較黃)但不能做電鍍厚金用(因耐磨性差).一般多使用檸檬酸及磷酸混合浴等.此浴可操作之電流密度為30ASD,效率約在10~20之間.溫度控制在50~60℃,PH值控制在5~8之間,故此浴也稱為中性金.由于此浴單純,在未有其他金屬污染下,是极容易操作使用.一般只要控制金含量不提高太多即可(勿超過2G/L),金含量高時一旦電鍍膜厚稍厚,會有嚴重發紅現象.5.鈀鎳鍍液:目前此种鍍液仍為氨系鍍浴.由于組成份多為氨水.故在控制上,操作上并不是相當成熟.開缸總金屬含量約在30~40G/L.電鍍效率隨著金屬濃度成正比.一般PH值在8~8.5之間,而電鍍時隨著氨水的揮發PH值也跟著下降.現階段以80%鈀20%鎳合金為主.膜厚約從20~50u”之間.當使用高電流密度時,操作條件必須控的很嚴苛.如PH值,金屬含量,鈀鎳比,濾波度,銅污染,鎳表層活化度等.稍有偏差馬上發生密著不良現象.五.電鍍流程:連續端子電鍍的規格,有全鍍鎳,全鍍錫鉛,全鍍鎳再全鍍錫鉛.全鍍鎳再全鍍金,全鍍鎳后再選鍍金及選鍍錫鉛.全鍍鎳后再選鍍鈀鎳并复蓋金及及選鍍錫鉛等.下列為一般連續端子電鍍之基本流程.使用在較不處理之油脂及氧化膜場合.由于陽极電解腐餅鍍件速度快(特別是黃銅產速偏低時應注意),故不易控制.通常多采用陽极電解脂法,陽极板使用316不鏽鋼.5.活性化:在銅合金底材,通常有使用稀硫酸.鋒鹽酸或市專利售活化酸(活性酸).备注说明，非正文，实际使用可删除如下部分。
电镀溶液性能测试第一节 电镀溶液电导的测定电镀溶液作为一种电毹液存在着溶液的内部电阻。
利用交流电桥法可以方便地测定溶液的电阻Rx，然后求电阻的倒数即得电导Lx交流电桥法测定溶液电导的线路，如图10—4—1所示。
可变电阻R。
，尺：，尺，和电解池C组成了电桥的四个臂，当电桥平衡时，E、F间无电流通过，这时四臂之间有下列关系：R1、R2、R3数值可由实验测得，故可从上面关系式求出电镀溶液的电阻。
测出溶液的电阻后，要计算电导率还必须知道电导池中两极间距离1与电极面积s的比值(专)。
对于一个给定的电导池来说，两极间的距离及面积是固定的，因而比值舌是个常数，称为电导池常数而电导率日则为。
图10—4—1交流电桥线路电导池常数通常用一定浓度的氯化钾溶液作为标准溶液间接测量出来。
表10—4—1列出不同温度下，几种浓度的氯化钾溶液的电导率。
表10—4—1 不同浓度氯化钾溶液的电导率使用上海第二分析仪器厂和天津第二分析仪器厂生产的DDS-11型电导仪可以方便地测定溶液的电导及电导率。
仪器配有三种不同的电导电极，设有温度补偿，测量范围0Ixs／cm～104Ixs／cm，其相当的电阻率范围为∞Q．·l3／／l～10Q·em。
当配上适当的组合单元设备后，可达到自动记录的目的。
沈阳无线电八厂生产的DD-3型电镀参数测试仪也可以测量电镀溶液的电导。
第二节pH值的测定电镀溶液的pH值是一个常用的质量控制指标，经常正确的测定和调整溶液pH值，是确保电镀质量的关键之一。
用pH试纸测定电镀溶液的pH值是生产中最常用的方法。
测定时将试纸的一端浸入欲测溶液中，0．5s后取出与试纸所带的标准色版比较，即可测知溶液的pH值范围。
市售pH试纸分广泛试纸和精密试纸两种，如表10—4—2所列。
pH试纸使用方便，适用于现场监测，但准确性较差，还会因长期搁置或遇到酸碱气体而失效。
pH值的精确测定可选用pH值测定仪(pH计或酸度计)。
《电镀溶液与镀层性能测试》课程教学大纲
课程代码：080342009
课程英文名称：Testing for Properties of Electroplating Electrolyte and Deposit
课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0
适用专业：应用化学
大纲编写（修订）时间：2010.7
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是应用化学专业腐蚀与防护方向的专业选修课程。
本课程的教学目标是使学生掌握电镀溶液与镀层性能测试的基本方法，让学生了解常用的电镀溶液与镀层性能测试的原理、方法、设备及相关的较新的国际与国家标准。
在掌握基本知识的同时，着重培养学生的自学能力、创新能力和动手能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
本课程大部分内容较具体，应结合具体的测试项目在试验室对照试验室的测试的电镀样品和测试仪器实物进行授课。
（三）实施说明
应以培养学生的综合科研能力为目标，讲授过程中多吸收新的测试方法，科学合理地处理授课内容。
（四）对先修课的要求
要求学完基础化学和电工与电子技术、电化学原理、金属腐蚀学、电镀工艺、电化学测试技术的基础上，需要在做完电镀实验及电镀方向的专业综合实验之后开设本课程。
（五）对习题课、实验环节的要求
本课程习题难度较轻。
实验环节所用仪器主要为电镀溶液与镀层性能的测试设备，电镀实验有助于本课程实验的理解。
实验时让学生掌握关键操作，然后放手让学生自己操作，以提高学生动手能力。
（六）课程考核方式
1.考核方式：考查
2.考核目标：在考核学生对电镀溶液与镀层性能测试的基本知识、基本原理和方法是否掌握的基础上，重点考核学生的对性能测试方法的运用能力和分析能力及某些性能的设计与计算能力。
3.成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括出勤情况、作业情况、小测验、提问等）占30%，小论文成绩占10%，期末考试成绩占60%。
平时上课3次或3次以上不到者，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。
（七）参考书目
《电镀溶液与镀层性能测试》，张景双、石金声、石磊、曹立新编，化学工业出版社，2006年1月
二、中文摘要
本课程是一门以实践为主的实用性很强的专业选修课。
课程讲解电镀溶液和各种电镀层或涂层性能的检测具体方法、原理和实验步骤。
使学生温习和进一步拓展实验课中所做过的电镀实验内容。
课程主要以本实验室所能开设的实验为重要内容，以学生以后在研究工作和工厂的技术工作需要的测试项目为拓展内容，进行讲授。
为学生的毕业设计和将来的工作等奠定重要的基础。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分电镀层性能的测试技术
总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0
第1.1部分电镀层外观的检验（讲课2学时）
具体内容:
1) 明确本课程的内容、性质和任务；
2) 了解镀层的表面质量；
3）掌握镀层粗糙度的测定；
4）掌握镀层光亮度的测定。
重点:
镀层粗糙度及镀层光亮度的测定。
第1.2部分镀层附着强度的检验（讲课2学时）
具体内容:
1)了解检验镀层附着强度的方法的分类；
2)掌握锉刀实验、划线、划格实验、弯曲实验和热震实验；
3)了解其他检验方法；
4)会选择检验镀层附着强度的方法。
重点:
掌握锉刀实验、划线、划格实验、弯曲实验和热震实验
难点:
其他检验方法
习题:
通过查资料举例说明影响镀层附着强度的因素
第1.3部分镀层厚度的测量（讲课2学时）
具体内容:
1）了解检验镀层厚度方法的分类；
2）掌握称量法、金相显微镜法、磁性测厚仪法、涡流测厚仪法；
3）了解其他检验方法；
4）会选择检验镀层厚度的方法。
重点:
掌握称量法、金相显微镜法、磁性测厚仪法、涡流测厚仪法
难点:
其他检验方法
习题:
通过查资料举例说明影响镀层厚度的因素
第1.4部分镀层的孔隙（讲课2学时）
具体内容:
1）贴滤纸法；
2）涂膏法；
3）浸渍法；
4）电图法。
重点:
贴滤纸法。
难点：
电图法
习题:
通过查资料举例说明工艺参数对孔隙率的影响
第1.5部分镀层其他性能的测量（讲课2学时）
具体内容:
1）镀层显微硬度测量；
2）镀层内应力测量；
3）镀层脆性的测量；
4）镀件氢脆性测量；
5）镀层铅焊性的测试；
6）镀层耐蚀性的试验；
7）镀层耐磨性的测量
重点：
镀层显微硬度测量和镀层耐磨性的测量。
难点：
镀层内应力测量；镀层脆性的测量；镀件氢脆性测量；镀层铅焊性的测试。
习题:
叙述电镀层各种性能的测试原理及测试方法
第2部分电镀液性能的测试技术
总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0
第2.1部分螺纹联接1（讲课2学时）
具体内容：
1）电镀液电导率的测定；
2）电镀液pH值的测定。
第2.2部分电镀液阴极电流效率和分散能力的测定（讲课2学时）具体内容:
1）电镀液阴极电流效率的测定；
2）电镀液分散能力的测定。
重点:
电镀液阴极电流效率和分散能力的测定方法。
难点:
电镀液阴极电流效率和分散能力的计算。
习题:
计算电镀液阴极电流效率和分散能力。
第2.3部分赫尔槽试验和电镀液覆盖能力的测定（讲课2学时）具体内容:
1）电镀液覆盖能力的测定；
2）电镀赫尔槽试验。
重点:
电镀液覆盖能力的测定和电镀赫尔槽试验。
难点:
电镀液覆盖能力的计算。
习题：
计算电镀液覆盖能力。
第2.4部分电镀液极化曲线的测定（讲课2学时）
具体内容:
1）基本原理；
2）恒电流法测极化曲线；
3）恒电位法测极化曲线。
重点:
恒电位法测极化曲线。
难点:
基本原理的掌握和极化曲线的分析。
习题：
通过查资料举例说明极化曲线在电镀中的应用。
第2.5部分与生产实践相关的教材内容的扩展（讲课2学时）
具体内容:
1）扩展影响镀层附着强度因素的内容。
2）扩展影响镀层厚度的因素的内容；
3）扩展工艺参数对孔隙率的影响的内容。
4) 讲解如何计算电镀液阴极电流效率、分散能力和覆盖能力。
重点:
各种影响镀层性能的因素。
难点:
各种镀层性能的计算方法。
第3部分转化膜性能的测试技术
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
1）转化膜的外观检验；
2）转化膜的厚度测量；
3）转化膜的耐蚀性试验；
4）转化膜的耐磨性试验。
重点:
转化膜的厚度测量
难点:
转化膜的耐磨性试验
习题:
转化膜性能的测试原理，各种性能的测试方法
第4部分现代电化学分析仪器及表面分析技术在镀层、镀液性能研究方面的应用总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
1)交流阻抗的测量；
2)循环伏安曲线的测量；
3)电子显微镜；
4)X射线衍射分析。
重点:
交流阻抗和循环伏安曲线在电镀中的应用。
难点:
电子显微镜和X射线衍射分析在电镀中的应用。
习题:
查找资料举例说明交流阻抗和循环伏安曲线在电镀中的应用。
编写人：周琦
邵忠财
郝建军
审核人：高虹
批准人：赵平。
