淺談陶瓷金屬化電鍍Ni的質量控制
通常采用Mo-Mn法金屬化,一次金屬化層燒結固化后,還需要在其上覆蓋一層Ni ,以保證在與金屬的焊接過程中所使用的焊料(Ag-Cu等) 對金屬化層具有良好的浸潤、流散作用,從而獲得氣密、牢固的封接。由于目前絕大多數生產廠家采用電鍍Ni 技術完成這一工藝,本文結合多年的陶瓷金屬化的生產實踐,對陶瓷金屬化電鍍Ni過程的質量控制進行探討。
1、原材料的控制
眾所周知,電鍍液中的雜質會給電鍍質量帶來致命性的災難,因此,在電鍍過程中必須確保原材料盡可能少的帶入雜質,要做到這一點需從以下幾個方面注意:
(1) 配制鍍液的材料,如硫酸鎳、氯化鈉、硼酸等,盡可能選純度較高的分析純,并且同種材料應是同一廠家生產的,尤其是在使用過程中需加料時要注意這一點;
(2) 配制鍍液的水使用去離子水;
(3) 嚴格按照鍍液配制方法進行配制:加熱配制單溶質溶液然后混合稀釋,加雙氧水、活性炭攪拌、靜置、過濾、調pH值、試鍍等;
(4) 陽極采用電解鎳板(不可使用精練鎳板) ,若未使用鈦籃,則陽極掛鉤不能低于液面,不管是否使用鈦籃,都要使用陽極套;
(5) 用于鍍Ni的一次金屬化瓷件需保持清潔、無污染、無封面氧化;
(6) 用于鍍Ni的一次金屬化瓷件若使用酸進行預處理,則必須使用去離子水沖洗干凈后才可進入鍍槽。
2、過程控制
(1) 為了獲得良好的鍍層,盡可能采用穩壓穩流電源;
(2) 準確計算電鍍瓷件金屬化面的面積和掛具的總面積,以電流密度0.5A/ dm2計算出電鍍時的電流值,根據電鍍時鎳離子的沉積速度1μm/10min和所需電鍍層的厚度計算出電鍍時間,確保鍍層厚度的一致性;
(3) 為了使鍍層均勻、雜質少,瓷件要帶電入槽,完全入槽后再把電流值穩定地從小到大調節到正常值;
(4) 電鍍過程本身是一個極化反應過程,這個過程會導致電流極不穩定,表的電流指針會左右擺動。如果指針擺動的幅度適中,是正常現象;相反如果指針晃動幅度過大會影響電鍍的質量,這是因為兩電極反應放氣過多,為此需要把懸浮在瓷件表面的氣消除,解決此問題的一種簡單而有效的方法是對電鍍液進行攪拌。可以采用自制的機械攪拌裝置或人工攪拌。人工攪拌,大約每10 min 一次,攪拌時攪拌棒不宜插入槽內過深以免把槽底雜質攪起,影響鍍層質量;
(5) pH值直接影響各種離子的放電順序,為了避免雜質析出和減少電極反應放氣,必須經常測定并調整pH值;
(6) 經常測定并調整鍍液成分,使鍍液成分處在一個相對穩定的狀態;
(7) 為了避免各種雜質對鍍Ni層的影響,在沒有采取連續處理的時候,必須經常處理鍍液: 雙氧水、活性炭加熱攪拌,調pH值靜置、過濾、再調pH值、試鍍。