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镀层内应力简介及测定办法

更新时间:2022-09-18 05:46:02   来源:华体会体育投注  点击数:24


  一、镀层内应力简介 镀层内应力是金属电堆积进程中因为操作条件和镀液组成的影响,使金属电

  结晶进程中对应结晶长大进程中的受力而呈现的一种平衡力。因为不是受外力 引起的应力,所以称之为内应力。镀层内应力是镀层功能的一项重要目标,测 量镀层内应力关于了解电堆积的机械功能有重要的参考价值。一起也是谈论电 镀进程中影响内应力要素的重要手法。

  从微观的视点来看,镀层内应力也是金属电堆积进程中,金属原子进入晶格 结晶时摆放次第遭到非正常电堆积的累积,比方外表活性剂或光泽剂的分化产 物的搀杂、晶形改动、工艺条件改动引起的极化对结晶进程的影响等,会在局 部引起微观力学改动,当堆集的微观内应力到达必定值时,严峻的会在开释过 程中使镀层在微观上呈现起皮、乃至开裂。假如力气不足以到达损坏镀层而释 放时,就表现为内应力,而且会在遭到诱因时开释而表现为镀层的脆性等。

  二、镀层内应力的测定办法 1、条形阴极法 镀层内应力测验现在已经有多种仪器能够进行。这些测验办法所依据的原理

  在薄金属片上进行单面电镀后,因为镀层的不同内应力而使试片产生变形而弯 曲,再依据试片曲折的程度等参数来核算出相应的内应力。一种可供现场办理 有用的测验办法是条形阴极法。

  取长×宽×厚度为 200mm×10mm×0.15mm 的纯铜试片,经过退火处理以消除 机加工产生的内应力。当心肠进行除油和酸洗之后,将试片的一个面进行绝缘 处理,然后在被测镀液内,让试片受镀面竖直平行于阳极,按被测镀液的作业 条件与要求进行电镀。完结电镀之后,对试片进行当心清洗和低温枯燥后,根 据其变形状况来判别镀层产生内应力的状况。

  假如试片依然坚持平直,能够以为镀层的内应力为零。不过微观表现为零的 应力测验成果不等于镀层没有内应力。有时是两种添加剂的效果使不同方向的 内应力相互抵消的成果。内应力仍是存在的。这便是微观测验内应力为零的镀 层,有些依然有脆性的原因。

  假如试片向有镀层的这一面曲折,也便是有绝缘层的一面向外凸起,这就表 示镀层有张应力。假如是向相反的方向变形,则表明镀层有压应力。这个测验 办法还能够得出定量的成果。因为曲折度是弹性模数(应力和应力改动之比)的 函数,只要将镀层的厚度也加以丈量,再将变形试片的结尾违背垂直线的间隔 也丈量出来,就能够使用公式核算出镀层应力:

  Y--------------试片结尾违背垂线、电阻应变测验法 内应力的电阻应变测验法是使用电阻丝的弹性所产生的电阻值的改动来丈量 镀层的内应力。取 1000mm×20mm×2mm 的碳钢试片一片,外表粗糙度为 Ra≤ 0.4。在其外表用万能胶粘上一片由电阻丝制成的应变片,留意有必要紧贴在试片 外表而不要有气泡等空地。然后将试片和电阻应变片的反面用绝缘漆彻底绝缘 起来,包含接头部位。再用电阻应变仪进行电平衡调整后,将这种试片放进镀 槽,按规则的电流密度和时刻进行电镀。因为单面电镀所产生的应力会使实验 片变形而导致电阻应变片也产生变形,使电阻值有所改动,再按以下公式核算 出镀层的内应力:

  3、螺旋缩短仪测验法 螺旋缩短仪法是一种经典的测验镀层内应力的办法。这种办法是使用螺旋形 金属片试样在电镀时其曲率半径产生改动进行测验。 测验的办法是将契合必定规范要求的螺旋形不锈钢带经外表清洗、枯燥后,将 螺旋内壁涂上绝缘漆,称重。然后将这种螺旋带的一端固定在螺旋缩短仪上, 另一端为自在端。再将这种衔接有测验仪的螺旋试样浸入镀液中进行电镀。 因为单面镀层的应力导致的试样曲率改动,由螺纹试片的另一端相连的齿轮 扩大,从指针上就能够读取相应的数值。这种数值能够相对地表明应力的大 小。要了解镀层内应力的绝对值,则需求先测出仪器的偏转常数,然后经过所 得的指针偏转值和偏转常数经过换算,得出应力值。 4、简略测验的办法 镀层内应力是镀件在电镀进程中因为金属结晶的微观分子间力不均衡而产生 的一种平衡办。这种内应力在微观上外表对镀层或基体全体的压力或张力,而 微观上则使镀层的硬度或脆性有所改动。 为了了解镀层的内应力状况,能够将前面介绍的规范的条形阴极法加以简化 后,用来定性地测定镀层的内应力。这样能够定性地了解镀层内应力的性质(应 力的方向即张力仍是压力)。 取一条长 120mm、宽 8mm 的薄铜片,铜片的厚度不要超越 0.2mm。将这种铜片 经去油和酸蚀后枯燥,然后在铜片一面均匀地涂上一层聚氯乙烯清漆,使这个 面不能镀上镀层。然后在要测验的镀液内进行电镀。电镀时让试片竖直在镀槽 中,上端固定,受镀面向着阳极。跟着镀层的增加,试片会产生曲折,假如镀 层向阳极方向曲折,也便是向有镀层的一面曲折,这时镀层有张力。假如试片 向着没有镀层的一面曲折,则镀层有压应力。经过添加剂的温度、PH 值等工艺 的调整,能够使镀层应力得到调整,当两种应力相抵消而为零时,镀出的试片 不会产生曲折。曲折的起伏越大,阐明应力越大。

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