酸性硫酸盐镀铜故障及其处理方法：镀层发花或发雾

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (1)镀前处理不良，零件表面有油

  检查工件发花的部位，若工件的向下面或挂具上部的工件上出现发花现象，可能是清洗或镀液中有油而引起的。光亮硫酸盐镀铜对油污特别敏感，不管是毛坯上的油在镀前处理时未除净，还是镀前的清洗水或镀液中有微量的油，甚至是操作人员的手触摸了镀前的零件，都会使铜镀层发花。要确定故障的起源是否在镀前，用经过良好除油的工件进行对比试验，假使原来镀铜出现发花或发雾，采用良好的前处理后，镀层发花或发雾现象消失了，说明原来的镀前处理有问题，应加强镀前处理

  处理方法：加强镀前处理

  (2)清洗水或镀液中有油

  检查清洗水的水质情况，如清洗水是否干净、清澈，有无油污漂浮，槽壁是否干净，若清洗水槽和水质没有问题，最后检查镀液中是否有油，检查的方法如下：第一，从现象上判断(液面是否漂浮油污)；第二，通过小试验判断，即取一定量的故障液做烧杯试验，先要使阴极板上能看到类似于生产中的故障现象，接着对试验液进行除油处理，另外再取相同体积的故障液进行双氧水一活性炭处理，然后分别进行试验(试验液经过处理后，需补充光泽剂)。若用双氧水一活性炭处理过的镀液仍有发花或发雾，而经过除油处理的镀液不再出现发花或发雾，那么原镀液受到油的污染，应进行除油处理。假如用双氧水一活性炭处理后的镀液和经过除油处理的镀液一样，都不出现发花或发雾，那么原镀液可能是有机杂质过多.

  处理方法：

  ①清洗水有油的处理方法

  a．用毛边纸吸附液面漂浮的油污，并擦拭槽壁上黏附的油污；

  b．将清洗水放空；

  c．用热化学除油液擦拭水槽内壁2次，并用干净水冲洗2次，并将槽内的积水放空；用10％H₂S0₄擦拭槽内壁，再冲洗2次，将积水放空；

  d．注满水槽的水，检查液面，若无油污漂浮，即可使用，若仍有油污漂浮，按上述步骤再次清洗

  ②镀液中油污的处理方法。去除镀液中油类杂质，一般用乳化剂将油乳化，然后用活性炭将乳化了的油和过量的乳化剂吸附除去。具体步骤如下

  a．取出阳极，将镀液加热至50～60℃，在搅拌下加入用热水溶解好的十二烷基硫酸钠0.3～O.5g／L(用量视油污的多少而定)，搅拌60min左右，使油污被乳化；

  b．在搅拌下，分3次，每次间隔lomin，加入3～5g／L活性炭，继续搅拌30min左右(活性炭用水调成糊状时加入)；

  C．静置3h后，过滤；

  d．加入配方量的光泽剂，小电流电解(0.1～0.5A／dm²)4h，试镀

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (3)阳极面积太小或太短

  在酸性硫酸盐镀液中，阳极与阴极面积之比控制在(1～2)：1。阳极的长度应比工件的最低端短5cm。首先，检查阳极面积，检查内容包括阳极表面是否有可擦拭掉的棕褐色膜，阳极装挂时，是否有架空或断裂的现象，以及阳极的长短(是否比工件底端短5cm)，并测量满负荷生产时，受镀工件的面积。在此基础上，还可以从现象上进行分析

  ①观察工件的发花部位，若工件发花部位在电力线分布少的地方，可能由于阳极面积小，导致电力线分布不均匀，而出现工件发花故障

  ②若挂具下部的工件上发花、上部工件不发花，那就可能是阳极板太短而产生工件发花故障

  处理方法：

  ①阳极面积小的处理方法。检查并测算阳极面积，控制阳极与阴极面积之比为(1～2)：1，合理补充阳极，并根据挂具的装挂位置，合理布置(测阳极面积时，要注意阳极板的背面或被遮挡部位的面积，按50％计算；磷铜球的面积按5dm²／kg计算。)

  ②阳极板短的处理方法

  a．更换足够长的阳极板，保证工件的底部长于阳极底部5cm；

  b．使用钛篮的镀槽，定期补充和检查阳极的溶解状况，保证导电良好，合理装载阳极，防止阳极架空；

  c．在套装阳极袋时，底部留有5cm的空隙，以利于阳极泥渣沉积于阳极袋的底部，防止泥渣污染阳极，尤其是阳极的底部，缩短阳极的有效长度

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (4)镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)过多

  在酸铜镀液中，SP是主光泽剂，它的作用是提高阴极电流密度和促使镀层结晶细致，与载体光剂P(聚乙二醇)配合使用，具有良好的整平作用，扩大光亮度的范围，提高镀层的光亮度，同时能消除镀层针孔、烧焦、发花、细麻砂状。但是当SP含量过高时，导致光泽比例失调，镀层光亮度降低，高电流密度区出现发雾现象，低电流密度区发暗；过低，镀层光亮度下降，镀件边缘易烧焦

  为了验证镀液中SP含量是否过多，通常采用下列两种方法：第一，向试验液中加入其他光泽剂；第二，适当稀释试验液后，进行试验。假使经这样处理后镀层不发花或发雾，而且光亮度较好，这时，原液中SP太多，应调整光泽剂的比例

  处理方法：

  a．用赫尔槽试验调整光泽剂的比例，即合理补加P、M、N光泽剂；

  b．适当稀释镀液，经滴定分析调槽液成分至规范，并用赫尔槽试验调整光泽剂

  (5)镀液中有机杂质太多

  在酸铜镀液中，阳极面积太少、槽液温度高、空气搅拌等很多因素都会引起光泽剂的分解，而形成有机杂质，在实验室内，用常规的赫尔槽试验(5min，2A)是发现不了的，该故障只有在生产中发生。如何检验是否有有机杂质的影响呢?可以用如下两种方法：第一，通过小试验判断，详情见故障现象l(2)；第二，延长赫尔槽试验，如延长电镀时间至1h，可重现与生产中相同的故障现象

  处理方法：双氧水一活性炭处理方法

  a．取出阳极，将槽液加热至60～70℃；

  b．在搅拌下，加入l～2mL／L 30％的双氧水，充分搅拌60min左右，除去过量的双氧水(可用KI淀粉试纸测定，若试纸不变蓝紫色则表明溶液中已无H₂0₂存在，否则继续搅拌，将多余的H₂0₂除尽)；

  c．在搅拌下加入3～5g／L活性炭(分3次补加，第一次加50％，第二次加30％，第三次加20％，每次间隔10min)，继续搅拌30min；

  d．静置2h后，过滤；

  e．分析调整成分，加入所需量的光亮剂(据赫尔槽试验)，小电流电解(0.05～0.5A／dm²)4h后，试镀

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (6)十二烷基硫酸钠太少

  在酸性镀铜液中，十二烷基硫酸钠是阴离子型表面活性剂，当它的含量不足，会使氢气吸附在工件的表面，阻碍镀层金属的沉积，导致镀层表面发花

  检查十二烷基硫酸钠的方法：①取试验液，直接向试验液中加入0.05g／L十二烷基硫酸钠，假如加入后故障现象消失，说明十二烷基硫酸钠含量太少  

  ②用一根直径2mm的细金属丝圈成庐90～100mm的圆圈，留一个头，把圆圈垂直浸入镀液，再轻轻拉住金属丝的一端提起，如圈内液膜破裂，表明镀液中十二烷基硫酸钠的含量太少。如环内液膜能保持lmin以上不破，说明其含量足够或超过允许的极限值

  处理方法：补加0.05g／L十二烷基硫酸钠

  特别强调的是，若十二烷基硫酸钠含量太多，分解产物也多时，镀液受到污染，也会出现镀层发花

  (7)挂具导电

不良

  挂具上工件的导电，是靠挂钩的弹性或工件的重力导电，若挂钩的弹性差或工件的重量轻、空气搅拌太强、出现工件漂浮等，都会出现导电不良，导致沉积层薄，而出现镀层发花现象。再有，挂具设计不合理，电流不能均匀分布；挂钩材料选择不适当，没有弹性；靠重力导电的工件在上挂具时，有必要采取绑丝，同时在电镀过程中调低搅拌强度等，以保证导电良好。特别引起注意的是，挂钩上镀层沉积过厚，沉积层疏松，将会严重影响产品的质量

  处理方法：合理设计、制作挂具，加强挂具的维护保养，不良的挂具及时更换

可能原因

原因分析及处理方法

  (8)镀液中有

大量铁杂质

  镀液中大量铁杂质的存在降低了阴极电流效率，使沉积速度变慢，引起镀层发花，同时，大量铁还会影响镀层结构，形成不均匀的光亮镀层

  镀液中的铁杂质检验方法：

  ①用化学分析法测定(略)

  ②取lomL镀铜液，置于试管中，加入2滴30％的双氧水加热至60℃，然后用l0％Na₂C0₃溶液提高pH=5.5左右，此时，若试管中有较多的棕色沉淀，表明原镀液中有较多的铁杂质；否则，无棕色沉淀，表明原镀液中无铁杂质

  处理方法：除去镀液中大量铁杂质比较困难，因为铜的电极电势比铁的电极电势正，所以不能用电解法除铁杂质。去除铁杂质至今没有什么好方法，但当镀液中铜含量偏低(硫酸铜小于l00g／L)时，可采用以下的方法处理：

  a．向镀液中加入1～2mL／L 30％双氧水，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺；

  b．将镀液加热至50～60℃，在搅拌下，用Cu(OH)₂[Cu(0H)2可以用CuS0₄·5H₂0和NaOH自制：CuS0₄+2NaOH—Cu(OH)₂+Na₂S0₄]提高镀液pH=5.0，使Fe³⁺生成Fe(OH)₃沉淀；

  C．加入1～2g／L活性炭，搅拌30min；

  d．静置后过滤；

  e．用硫酸调整溶液的pH，分析调整镀液成分；

  f．加入配方量的所有光亮剂，搅匀后即可电镀

  此法在提高pH时，相当于补充了硫酸铜，但也中和掉了大量的硫酸，所以在沉淀除去铁杂质后，还需补充硫酸，使溶液保持足够的酸度。所以用此法除铁，经济上是不合算的  此法只可用于硫酸铜含量偏低的镀液，对于成分正常的镀液，除了用稀释镀液来降低铁杂质的含量(稀释后再补充其他成分)以外，至今还没有更好的除铁方法

  废铜液的回收方法：前面已论述，从工艺上来说，没有什么好的方法除去铁杂质，从经济上来说，也是不合算的，当铁杂质的含量达到l8g／L以上，在阳极表面将会形成大量的绿色结晶物(晶核)，在槽液温度低于25℃时，晶核很快增长并覆盖在阳极表面，以致阻断了电流的通路。因此，当铁杂质含量达到l8g／L时，应作废弃处理，为了减少对环境造

成的污染和经济方面的损失，可采用如下方法进行回收处理：

  a．取出阳极，在30℃的温度和酸性条件下，清洗阳极表面，加热镀液，用不溶性石墨作阳极，铜板作阴极，进行电解处理，把铜电解回收；

  b．残液中的铜用铁屑置换出来；

  C．硫酸用白云石或石灰石中和，废弃；

  d．所有的废水、残液入废水处理设施处理，达标后外排