影响镍镀层内应力的因素及排除方法（二）

　　3 影响镍镀层内应力的因素及排除方法
　　在电镀过程中，由于金属的结晶有一定变形或有异相杂入，会产生一定内应力。当内应力较大时，表现在宏观上就是镀层硬度大，容易起皮、开裂、延展性变差。这种现象在镀镍过程中尤其明显。影响镀镍层内应力的因素较多，常见的影响因素有工艺参数方面的也有镀液成分和杂质方面的。
　　3.1 PH值不正常 当镀镍液的PH值升高时，阴极区由于有析氢现象而有更高的PH值，会产生氢氧化镍微粒杂入镀层，增加镀层硬度。当希望得到较软的镍镀层时，其PH值应当维持在较低的范围，比如在3.8-4.1之内。调整时应该使用稀释过的硫酸。
　　3.2 电流密度过高而温度又太低 在高电流密度和低温度下电镀，镀层的内应力会增加。因此，应注意采用适当的电流密度和保持镀液温度在工艺规定的范围，不应低于50摄氏度。
　　3.3 镀液成分的影响 镀液成分不正常也会影响镀层的应力。当主盐浓度过高时，尤其是氯离子过高时，镀层的内应力增大，比如全氯化物镀镍的内应力可达280-340N/mm2,而瓦特镍的内应力只有140N/mm2,氨基磺酸镍镀镍的内应力最小，只在70N/mm2以内{1}。而以瓦特镍的延展性最好，可达30%。
　　3.4 杂质的影响 这是影响镀镍层内应力的最复杂因素。因为前面所说的影响因素都有工艺参数可供监测，也容易调整。但是杂质对电镀过程的影响就比较难以控制，往往是在积累到一定量以后才发难，而一旦出现故障，排除都比较麻烦。
　　首先是有机杂质的影响，这多半是电镀添加剂的过量或其分解产物的积累。镀层很亮，但分散能力并不好，且很易起皮，在高电流区甚至于开裂。这时要用双氧水处理后再加温，然后加入活性炭处理。对于有机杂质较多的应采用高锰酸钾处理，这时应先调节PH值为3，再加热到60-80。C，加入溶解好的高锰酸钾，量控制在0.3-1.5g/L以内，强力搅拌后静置8小时以上，过滤后调PH值到正常范围。如果镀液有淡红色，可用双氧水退去除。 另有一类有机物污染用上面的方法还不足以去除，比如动物胶类杂质，印刷线路板的溶出物等，这类杂质只要含量在0.01-0.1g/L,就会引起镀层起皮等。这时要用单宁酸0.03-0.05g/L加入镀液，经10分钟左右就会有絮状物沉淀出现，经8小时以上充分沉淀后可以去除。最好是再用活性炭过滤，才能达到完去掉这类有机杂质。
　　比较难处理是金属杂质，对铜、锌类主要靠电解法去除。锌杂质达到0.02g/L以上镀层的内应力显著增大，镀层发脆。化学法去除很麻烦且要损失很多镍。可用0.2-0.4A/dm2电流密度在搅拌下电解去除。 铁杂质的影响也是很大的，当铁的含量达到0.05g/L以上，就会使镀层发脆，可以用0.1-0.2A/dm2的小电流电解去除。当铁的量过大时，可用化学法去除。先用稀硫酸将镀液的PH值调到3左右，搅拌下加入30%的双氧水1-2ml/L,充分搅拌后再加温到60。C，搅拌1-2小时，再调整PH值到5.5以上，继续搅拌1-2小时，静置8小时以上后过滤，调节PH值到正常范围即可。 另外钠离子对镀镍层的机械性能也有影响，因此一般不采用氯化钠补充氯离子，也不宜用含钠盐作导电盐或增白剂。
　　重要的是对镀液平时的管理。如果经常按工艺要求管理镀液，不使杂质有过量的积累，以上所说的杂质的影响是可以得到控制的。其中很重要的一点是对阳极材料和化学原料的选择，不可以因贪图便宜而采用杂质多的工业化学原料和级别不高的阳极，这是先天带入杂质和造成积累的最常见因素。光亮剂使用不当，盲目地将光亮剂和添加剂当成万能的电镀良药，而不注意其它工艺参数的维护，很容易造成有机杂质污染。