用XRF测量电镀液化学成分

电镀液的质量会影响镀层的特性和达到所需厚度的电镀时间。检测镀液的化学成分对于确保成分正确非常重要。密切关注这一点也有助于确保电镀槽本身不会被电镀液腐蚀。

主要困难在于电镀液不是持续不变的。添加了正确的成分之后,电镀过程本身就会改变电镀液的成分、杂质水平,在某些情况下还会改变酸度。这意味着您需要定期对电镀液进行检测,以长期保持电镀过程的质量,并且电镀次数越多,您需要检测的频率就越高。

目前,电镀液的分析采用的是复杂的分析方法,例如滴定法或原子吸收光谱法(AA)。虽然此类方法肯定准确,并能为电镀处理厂提供评估其溶液所需的信息,但这些方法很复杂,样品需要送到电镀线外的实验室进行分析。而且样品本身必须经过使用浓酸来处理电镀液的耗时制备过程。当您从分析实验室获得结果时,电镀液可能已在您发送样品进行分析时再次发生变化。我们需要的是一种相对简单、快速、可由生产线人员就近完成的技术。而这正是XRF所提供的。

Measuring Plating Bath Chemistry With XRF

 

用XRF分析电镀液的样品制备

X射线荧光技术可用于固体、液体、溶液和胶体。与AA(原子吸收法)相比,用XRF制备样品要简单得多,因为电镀液无需消解或稀释。这意味着您只需取少量电镀液,倒入样品杯中,盖上盖子,接着将其放入分析仪内。然后选择正确的测试程序,按下启动键–一分钟内,您就会得到您所需要的元素结果。

这意味着您可以更频繁地进行测量,以确保电镀液的成分能够产生正确的电镀效果。而且可以很快得到结果,足以在每个轮班之前或工作日开始前检查电镀液。

典型校准范围和性能

在下表中,我们给出了电镀车间常用的电镀液化学成分的精度值:

 

锌镍/

锌镍/

浓度

10 - 50 g/l

15 - 35 g/l

0-15 g/l

0 - 3 g/l

误差

<10%

<10%

<10%

<10%

精密度

0.11 g/l

0.10 g/l

0.08 g/l

0.06 g/l

 

您可以看到,使用与测量镀层厚度相同的仪器,可得到精度高的溶液测试结果。需要注意的是,通过XRF测量微量污染物需要不同的XRF设置。这可能是非常值得的,因为与通过外部实验室分析相比,你可以节省时间和成本,并且与其他分析技术相比,也更加容易和方便。

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日期: 13 December 2021

作者: Matt Kreiner, Product Manager – Coatings Analysis Products

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