本發(fā)明涉及鍍層檢測,特別是涉及一種電鍍件的鍍層厚度測試方法。
背景技術(shù):
電鍍就是利用電解原理在基體材料表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程,是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層鍍層的工藝。在制件的表面進行電鍍形成質(zhì)量優(yōu)良的鍍層能夠起到防止金屬氧化(如銹蝕),提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性(酸硫銅等)及增進美觀等作用。
鍍層的厚度是影響鍍層質(zhì)量的因素之一,因此對鍍層厚度進行檢測是檢測鍍層質(zhì)量是否合格的重要手段。目前的檢測方法主要包括金相切片法和庫倫法,其中,金相切片法雖然檢測結(jié)果直觀、準(zhǔn)確,但是由于檢測成本過高,周期較長,因此無法進行廣泛的應(yīng)用。庫侖法是對被測部分的鍍層進行局部陽極溶解,電流恒定不變,溶解面積一定,通過時間長短來進行鍍層厚度的測量,較金相切片法可大大節(jié)約檢測成本及縮短測試時間。此外,為使制件能夠更好的滿足消費者的需求,生產(chǎn)中通常會在制件的表面層疊多種不同材料鍍層,而多鍍層的電鍍件由于層數(shù)較多,各層在檢測時會互相影響,因此難以對各鍍層的厚度進行獨立的、準(zhǔn)確的檢測。
基于此,如何對多鍍層電鍍件的鍍層厚度進行準(zhǔn)確的檢測是亟待解決的技術(shù)問題之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種檢測結(jié)果準(zhǔn)確的多鍍層電鍍件的鍍層厚度測試方法。
一種電鍍件鍍層厚度的測試方法,所述鍍層為層疊設(shè)置的銅層、多層鎳層,以及鉻層;所述測試方法包括:取電鍍件,然后按照所述層疊設(shè)置的順序依次對所述鍍層進行檢測,檢測的方法包括:
銅層檢測:采用庫倫法,以硝酸銨濃度為0.5~2g/mL、氨水體積濃度為0.5~5%的水溶液作為電解液進行檢測,即得;
多層鎳層檢測:采用庫倫法,以氯化鎳濃度為0.1~5g/mL、氯化鈉濃度為0.01~0.1g/mL、硼酸濃度為0.01~0.1g/mL的水溶液作為電解液進行檢測,即得;采用該電解液,可分別檢測獲得所述多層鎳層中每一層鎳的厚度;或,
采用庫倫法,以硫氰化鈉濃度為0.01~0.1g/mL、硫酸銨濃度為0.01~0.1g/mL的水溶液作為電解液進行檢測,即得;采用該電解液,可檢測獲得所述多層鎳層的總厚度;
鉻層檢測:采用庫倫法,以硫酸鈉濃度為0.01~0.1g/mL、磷酸體積濃度為1~10%的水溶液作為電解液進行檢測,即得。
在庫倫法測厚的過程中,是通過電解液與鍍層金屬之間從電解反應(yīng)開始到停止的時間段來進行厚度計量的。因此,在多鍍層厚度檢測時,為保證各鍍層厚度測試的準(zhǔn)確性,需要盡可能控制鍍層在恰好電解完成時電解反應(yīng)能夠立刻停止,而不會進一步與下一鍍層發(fā)生電解反應(yīng),或在鍍層還未電解完畢時電解反應(yīng)已經(jīng)停止。而在該過程中,對相應(yīng)鍍層的電解液的組成及濃度進行合理控制是控制電解反應(yīng)進程的關(guān)鍵所在。
本發(fā)明的電鍍件鍍層厚度的測試方法,經(jīng)過大量的實驗研究,通過配制特定組成和濃度的各鍍層的電解液,能夠有效保證電解液與對應(yīng)的鍍層發(fā)生電解反應(yīng)時,恰好在鍍層被完全電解時停止電解反應(yīng),反應(yīng)完全且不與相鄰鍍層發(fā)生進一步反應(yīng),由此可獨立、準(zhǔn)確的對各鍍層進行電解測試以獲得相應(yīng)鍍層厚度,避免各層之間的互相影響,減少檢測誤差。
在其中一個實施例中,所述鉻層檢驗中,以硫酸鈉濃度為0.01~0.05g/mL、磷酸體積濃度為2~6%的水溶液作為電解液。
在其中一個實施例中,所述多層鎳層檢測中,以氯化鎳濃度為0.1~0.5g/mL、氯化鈉濃度為0.02~0.08g/mL、硼酸濃度為0.01~0.05g/mL的水溶液作為電解液。
在其中一個實施例中,所述多層鎳層檢測中,以硫氰化鈉濃度為0.02~0.06g/mL、硫酸銨濃度為0.02~0.06g/mL的水溶液作為電解液。
在其中一個實施例中,所述銅層檢測中,以硝酸銨濃度為0.6~1.2g/mL、氨水體積濃度為0.8~1.5%的水溶液作為電解液。
在其中一個實施例中,所述鉻層檢測中,采用的電解電流為0.3~0.4mA,電壓為2~3V。
在其中一個實施例中,所述多層鎳層檢測中,采用的電解電流為10~15mA,電壓為2~3V。
在其中一個實施例中,所述銅層檢測中,采用的電解電流為10~15mA,電壓為1~2V。
另外,本發(fā)明還在研究中發(fā)現(xiàn),針對不同的鍍層,合理控制電解時的電流和電壓,能夠避免電流和電壓對測試造成的誤差,另外恒定電流和電壓能夠保證電解液只與對應(yīng)的鍍層反應(yīng),提高檢測的準(zhǔn)精確性。
在其中一個實施例中,所述鍍層為依次層疊于基板表面的銅層、多層鎳層和鉻層。
在其中一個實施例中,所述多層鎳包括依次層疊的半光亮鎳、光亮鎳和微孔鎳。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例中電鍍件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的電鍍件的鍍層厚度測試方法作進一步詳細的說明。
實施例
本實施例一種電鍍件鍍層厚度的測試方法,待測電鍍件分別為2CG行李艙飾條(1#)和2WS下飾條(2),結(jié)構(gòu)均如圖1所示,其鍍層包括依次層疊于樹脂基板表面的銅層、多層鎳層和鉻層,其中所述多層鎳包括依次層疊的半光亮鎳、光亮鎳和微孔鎳。所述測試方法包括如下步驟:
(1)采用庫倫法ZD-B智能測厚儀,抽取鉻層電解液注入其電解杯中,杯底不能有氣泡,如有氣泡則抽出重新注入;該鉻層電解液為硫酸鈉濃度為0.03g/mL、磷酸體積濃度為4%的水溶液;
(2)用測試陽極夾夾住待測電鍍件放入電解杯中,設(shè)置電解電流為0.37mA,電壓為2~3V,進行電解;當(dāng)鉻層溶解完成后,庫倫法測厚儀自動停止,并對電位曲線進行分析,得出鉻層的厚度;
(3)取出經(jīng)步驟(2)電解后的電鍍件,清洗并干燥;抽取多層鎳層電解液注入電解杯中,該多層鎳層電解液為氯化鎳濃度為0.26g/mL、氯化鈉濃度為0.05g/mL、硼酸濃度為0.023g/mL的水溶液;
(4)用測試陽極夾夾住電鍍件放入電解杯中,設(shè)置電解電流為12.5mA,電壓為2~3V,進行電解;當(dāng)多層鎳層溶解完成后,庫倫法測厚儀自動停止,并對電位曲線進行分析,分別得出多層鎳層中半光亮鎳、光亮鎳和微孔鎳的厚度;
(5)取出經(jīng)步驟(4)電解后的電鍍件,清洗并干燥;抽取銅層電解液注入電解杯中,該銅層電解液為硝酸銨濃度為0.82g/mL、氨水體積濃度為1.2%的水溶液;
(6)用測試陽極夾夾住電鍍件放入電解杯中,設(shè)置電解電流為12.0mA,電壓為1~2V,進行電解;當(dāng)銅層溶解完成后,庫倫法測厚儀自動停止,并對電位曲線進行分析,得出銅層的厚度。
在上述步驟中,為了減少其他因素造成的誤差,電流及電壓需不可更改及穩(wěn)定,此外測量面積需實時監(jiān)控,確保所測試的面積是不變的。
根據(jù)需要,上述步驟(3)和(4)還可替換為如下方法直接對多層鎳的總厚度進行測試:
(3’)取出經(jīng)步驟(2)電解后的電鍍件,清洗并干燥;抽取電解液注入電解杯中,該電解液為硫氰化鈉濃度為0.04g/mL、硫酸銨濃度為0.04g/mL的水溶液;
(4’)用測試陽極夾夾住電鍍件放入電解杯中,設(shè)置電解電流為12.5mA,電壓為2~3V,進行電解;當(dāng)多層鎳層溶解完成后,庫倫法測厚儀自動停止,并對電位曲線進行分析,得出多層鎳層的總厚度。
對比例1
本對比例一種電鍍件鍍層厚度的測試方法,待測電鍍件和測試方法類似實施例,區(qū)別在于:步驟(1)采用的鉻層電解液中,以硫酸鈉濃度為0.08g/mL、磷酸體積濃度為4%的水溶液作為電解液。
對比例2
本對比例一種電鍍件鍍層厚度的測試方法,待測電鍍件和測試方法類似實施例,區(qū)別在于:步驟(3)采用的多層鎳層電解液中,氯化鎳濃度為0.8g/mL、氯化鈉濃度為0.05g/mL、硼酸濃度為0.06g/mL的水溶液作為電解液。
對比例3
本對比例一種電鍍件鍍層厚度的測試方法,待測電鍍件和測試方法類似實施例,區(qū)別在于:步驟(3’)采用的多層鎳層電解液中,按以硫氰化鈉濃度為0.08g/mL、硫酸銨濃度為0.08g/mL的水溶液作為電解液。
對比例4
本對比例一種電鍍件鍍層厚度的測試方法,待測電鍍件和測試方法類似實施例,區(qū)別在于:步驟(5)采用的銅層電解液中,按以硝酸銨濃度為0.4g/mL、氨水體積濃度為1.9%的水溶液作為電解液。
實施例和對比例中各鍍層厚度的測試結(jié)果匯總?cè)绫?所示,并與金相切片法獲得的各鍍層厚度進行比較:
表1
由表1可知,各層電解液中化學(xué)物質(zhì)的濃度對測試產(chǎn)品厚度的準(zhǔn)確性具有較為明顯的影響。按照本發(fā)明特定濃度的電解液進行各鍍層的測試,才能夠控制鍍層在恰好電解完成時電解反應(yīng)能夠立刻停止,而不會進一步與下一鍍層發(fā)生電解反應(yīng),或在鍍層還未電解完畢時電解反應(yīng)已經(jīng)停止,進而保證厚度測試的準(zhǔn)確性。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。