电镀工艺起泡失效分析与改善建议

电镀技术通过电解原理，在金属或其他材料表面镀上一层金属或合金，以提高其性能，如防止氧化、增强耐磨性和导电性等。该技术广泛应用于汽车、珠宝、航天航空等行业。本文将通过EDS观察、FTIR分析等方法，探讨电镀工艺的相关案例、原因及机理，并提出改善建议。

背景

某车用塑料电镀门把手，记为NG车把手，材质是：T45PC ABS 发现表面有起泡现象，现分析其失效原因。

测试分析

1 外观检查

对NG车把手外观进行检查，如图1所示，发现把手的正面和背面都有起泡，正面相对于背面，起泡数量较为稀疏，泡的尺寸较大。

图1 NG车把手外观图片

用取样针刺入NG车把手背面起泡位置，发现有液体从起泡位置流出，如图2和3所示。

图2 NG车把手体式显微镜图片

图3 NG车把手金相显微镜图片

取NG车把手正面起泡位置，把镀层打开，发现镀层的表面及基体表面均有液体，镀层表面有颗粒状物质存在，如图4所示：

图4 NG车把手起泡位置打开镀层后的体式显微镜图片

2 切片分析

选取NG车把手正面起泡位置，用环氧树脂进行镶样，然后制作切片，从金相显微镜图片上得知，从颜色可以区分镍底层、铜层、镍层（由于铬层太薄，不容易观察出），起泡区间位于镍底层与基材之间。

图5 NG车把手切片金相显微镜图片

图6 NG车把手切片SEM典型图片

打开镀层对塑胶及镀层表面形貌进行观察，无论在塑胶面还是镀层面，均在鼓泡的中心发现有颗粒物质存在。

图7 NG车把手打开镀层后的SEM图片

3 EDS分析

利用X射线能谱图，对起泡位置镀层进行分析，镀层依次为镍层、铜层、镍层，由于铬层较薄，不容易观察到；基材与镍底层发生脱离，发生起泡。

图8 NG车把手切片起泡位置EDS能谱图

表1 NG车把手切片起泡位置EDS能谱图结果

对电镀层面和塑胶面起泡位置的元素进行分析，得知颗粒的元素主要是S、Ni、O，结合电镀工艺，可知颗粒的主要成分为NiSO4 。起泡区域内Cl和Ni 含量较多，起泡外区域无明显的Cl，表明起泡区含有较多的NiCl2。

图9 NG车把手镀层起泡中心颗粒的EDS能谱图

表2 NG车把手基体面起泡中心颗粒的EDS能谱图结果

4 FTIR分析

利用显微红外光谱仪对起泡位置的液体进行成分分析，得知液体主要成分为氨水，其中3354.41cm-1吸收峰归属为水中O-H的伸缩振动吸收峰；1630.17cm-1吸收峰归属为O-H弯曲振动。

图10 NG车把手起泡中的液体FTIR谱图

结论与建议

结论：

（1）起泡位置含有氨水、氯化镍和少量的硫酸镍颗粒；

（2）NG电镀门把手起泡的位置位于镍底层与基材之间，起泡的原因是把手残留有氨水，同时在进行化学镍时硫酸镍和氯化镍颗粒未完全溶解，被裹进电镀层，影响了树脂与镀层之间的结合力，在外部环境下，导致起泡。

建议：

（1）改善电镀的清洗工艺；

（2）在配制硫酸镍和氯化镍溶液时要溶解完全；防止硫酸镍和氯化镍颗粒裹进电镀层。

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