【XRF】化學鍍在夯什麼?談XRF在鍍鎳磷檢測中的應用

什麼是化學鍍?

化學鍍也稱為無電解鍍或者自催化鍍,是在無外加電流的情況下藉助合適的還原劑,使鍍液中金屬離子還原成金屬,並沉積到零件表面的一種鍍覆方法。

 

工作原理

學鍍是一種不需要通電,依據氧化還原反應原理,利用強還原劑在含有金屬離子的溶液中,將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成緻密鍍層的方法。化學鍍常用溶液:化學鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等。

 

特點

與電鍍相比,化學鍍技術具有鍍層均勻、針孔小、不需直流電源設備、能在非導體上沉積和具有某些特殊性能等特點。另外,由於化學鍍技術廢液排放少,對環境污染小以及成本較低,在許多領域已逐步取代電鍍,成為一種環保型的表面處理工藝。

 

應用

化學鍍中之鍍鎳磷(Ni-P coating),由於具有優秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕特性等綜合物理化學性能,廣泛應用於各種層面上,舉凡電子、汽車、模具、半導體、航太等工業上。

XRF不僅可以應用於有害物質測試、金屬與合金分析、油品及環境分析對於古物、藝術品分析及電鍍膜厚分析亦有相當快速便利的檢測功效;在電鍍膜厚分析中,可分為一般的金屬電鍍及化學鍍。為了對化學鍍鎳磷中之磷組成進行控制,除了利用XRF進行膜厚測試外,也可針對磷的組成濃度進行確認。

目前嘉富億科技所代理之日立高新儀器中,EA6000VX可量測到極薄的鍍金厚度,即便是在進行電鍍產品的有害物質分析也能同時進行膜厚測量。例如化學鎳磷中所含有害物質的濃度與組成測量。

EA6000VX進行化學鍍鎳磷的膜厚與組成測試後,會出現鎳磷層的電鍍厚度結果(單位um),鎳磷層下方顯示Ni(鎳)與P(磷)的組成濃度(單位為wt%)。

由此得到該數據後,即可藉由該數據調整產品中磷(P)的組成濃度,並以此區別各產品的用途。而在上述量測時亦可一併量測出能譜訊號,若其波峰能明顯地量測出來,即能提高磷(P)組成濃度的精準度。

若要確認產品不同位置之間的厚度與組成是否均勻或是合於規格範圍,只要設定好待量測之位置後,即可依序量測出結果。如下表,量測出後除確認三個位置點都在規格範圍內外,亦可得其均勻性之誤差;以Ni-P厚度來說三個位置點的誤差只在0.01%,而以磷(P)組成濃度來說三個位置點的誤差大約只在0.03%。故由誤差性來看,其三點之間的均勻性是極好的。

測試點 測試結果
厚度(μm) P組成(%)
位置一 0.179 6.64
位置二 0.177 6.40
位置三 0.177 6.43
規格範圍 0.13~0.51 6~12

 

結論

若利用EA6000VX偵測強度高、連續多點測量等功能,即能在最快時間內得出各種化學鍍鎳磷產品的厚度、組成、均勻性等檢測結果,提供品管或研發人員做為判斷之依據,提升產品的競爭力。【點我看更多規格】