GB 12305.1-1990 金属覆盖层 金和金合金电镀层的试验方法 第1部分 镀层厚度测定.pdf

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1、中华人民共和国国家标准金属覆盖层金和金合金电镀层的试验方法第一部分镀层厚度测定Metallic coatings-T田tme曲。dsfor elec衍。depo.itedgold and gold alloy coatin目Part1 : Determioation of c田tingthickn田SGB 12305.1-90 本标准等效采用国际标准ISO4524/1-1985金属覆盖层金和金合金电镀层的试验方法第一部分镀层厚度测定儿1 主题内容与适用范围本标准规定了金和金合金镀层厚度的测定方法。本标准适用于工程、装饰、防护店金和金合金电镀层厚度的测定。2 引用标准GB 6463金属和其他无机

2、覆盖层厚度测量方法评述GB 4677.6 金属和氧化物覆荒层厚度测量方法截面金相法GB 4955 金属覆盖层阳极溶解库仑测量法GB 4677. 8 印制板镀涂援层厚度测量方法H反向散射法GB 11378金属覆盖层厚度测量轮廓尺寸测量方法GB 12305. 4金属覆盖层金和金合金电镀层的试验方法第四部分金含量的测定3概述本标准中所规定的试验方法，只要对样品的处理及对方法运用得当，都有足够的准确度。在特殊情况下，也可采用那些已经证明测量误差小于10%或比本标准所规定方法更好的方法。如果需要一个仲裁的方法，经供需双方协商，可从方法4.14.8中选择。这个方法的选择应考虑到预定镀层的厚度，零件形状，零

3、件尺寸，镀层材料及基体材料等诸因素，使所选方法能够提供最可靠的测定结果。有些方法需要镀层的密度值，则应该用金或金合金镀层的密度值。如不知道金合金镀层的真实密度值，可用一适当的算术计算值。例如g含60%金与40%银的合金镀层的计算密度(g/cm)为:在其它情况干，可采用19.3g/cm. 100 60 40 . . 一+二19.3.10.5 库仑仪法、X射线光谱法、自反向散射法、称量法和化学分析法都需要镀层的密度值。如果密度值是计算的或假设的，则不能达到预期的准确度。专门镀金液的生产者一般可以估计从镀液中所获得的金镀层的密度，但由于操作条件的差别，如:国家技术监督局1990-04-06批准199

4、1-01 01实施GB 12305.1-90 电解液的老化，槽液维护不好或镀液中混有有机杂质等都可能使镀层的密度发生变化。如果已知金合金镀层的组成，则可计算出镀层的近似密度值，如表1所示，但这个方法可能产生较大的误差。表1镀层纯度和密度镀被类型镀层纯度%镀层密度m/m g/cm3 碱性氧化物镀液(无光泽)99. 999 18.9 碱性非辄镀液(光亮)99.955 19.2 碱性氟化金-银合金镀液(光亮)99. 020 16.7 碱性非氟金银古金镀液(光亮)98.576 18.日吉钻硬金酸性镀液(光亮)99.905 17.8 表I中的值说明常见镀液中镀出的金镀层的典型密度，这些值仅作参考。当由单

5、位面积的质量计算镀层厚度时，不能作为密度值使用。4 测定方法4.1 显微镜法按GB4日77.6规定的方法进行。该方法的测量误差小于10%或士O.8m.即使测量-个较大的值也是如此。如果采用高分辨率的显微镜并且仔细地处理被测样晶，可使测量误差小于0.5rn.4.2 反向散射法按GB4677.8规定的方法进行。在原子序数小于35的基体上，对应子单位面积金镀层的质量等于或大f1 mg/cm2时，本方法的测量误差小于10%。4.3称量法4.3.1 方法提耍用化学或电化学方法将基体溶解(不腐蚀金镀层).由镀层的面积、质量和密度计算出在这个小面积上镀层的平均厚度。4.3.2 试样从零件上小心地冲下或切下个

6、试样，经过砂磨除去样品边缘的毛刺，以保证镀层面积测量误差不大于2%.从而使金镀层质量测量误差不大于2%。4.3.3 测量步骤测量镀层的面积，精确度达2%或更高。用机械法尽可能地除去基体材料，以便尽可能做到在不腐蚀金镀层的情况下溶解基体材料。在20(:左右，对很多基体材料都可使用一体积硝酸(=.42 g/mL)加兰体积水的硝酸溶液进行溶解，但该溶液可能会溶解金合金镀层中的某些合金元素。精确称量金镀层的质量。4.3.4 结果的计算镀层的平均厚度dm用式。Hf算式中，m镀层的质量，mgjA 试样上的镀层面积，cm2; 镀层的密度，g/cm304.4 化学分析法10 m d= ( 1 ) A GB 1

7、2305.1-90 4.4.1 方法提要从零件主要表面上取一小面积作试样，除去基体材料，在王水中溶解金，用分光光度法或原子吸收光谱法测定待测液中金的质量，即试样上金镀层的质量。由镀层面积、质量、密度及纯度计算试样上金镀层的平均厚度。如需要测定金含量，应在榕于王水之前将清洗并干燥的镀层精确称量。4.4.2 试剂本方法所用试剂均为分析纯试剂、蒸馆水或去离子水，4.4.2.1 硝酸溶液(=1.2 s/mL) ，约25%。4.4.2.2 王水2将25mL浓硝酸(p二1.42 s/mL)加入到75mL浓盐酸(=1. 18 g/mL)中。现用现配。4.4.2.3 金标准溶液z将0.050g纯度为99.99

8、%的金溶于20mL玉水中，而后置入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。此标准溶液每毫升含金50鸣。4.4.3 玻璃器皿先用主水然后用蒸馆水仔细清洗要用的玻璃器皿，包括分光光度计的比色皿(本项分析所使用的玻璃器皿最好单独保存)。4.4.4试样从零件上小心地冲下或切下一个试祥，并经过砂磨除去样晶边缘的毛刺，以保证镀层面积测量的精确度大于或等于2%.对于薄片状样品，可用冲模冲出一个已知直径的圆片(约州.2-0.5mm)，从而得出尺寸准确的试样。对于印制板试样通常用机械法或在200g/L氢氧化销溶液中煮沸以分离插头与层压板。以下程序中规定的试剂量和稀释度是对面积为O.1 cm的试样而言，该面积为所

9、取试样的最小丽积，如取较大面积，应适当地调整溶液的稀释度和体积。4.4.5 试验溶液和标准溶液准备4.4.5.1 试验溶液用机械法尽可能多地从试样(4.4.4)上除去基体材料。将试样用硝醺溶液(4.4.2.1)溶解，使镀层与基体金属分离。将镀层洗涤、干燥并置于盛有3mL热王水(4.4.2.2)的50mL烧杯中，使之溶解。4.4.5.2 标准溶液按表2所示，将金标准溶液分别放入六个50mL的烧杯中q表2标准溶液标准溶液(4.4.2.的的体积对应金的质量mL mg 。0 1. 0 。2.0 O. 0 4.0 0.20 6.0 0.30 8.0 0.40 注z对于薄的金镀层应将标准溶液稀释3倍。值所

10、用王水最好用蒸惰水稀释2倍。1)补偿溶液。4.4.6 分光光度法4.4.6.1 方法提要溶液中盘的浓度mgjmL 0 0.005 O. 00 0.020 O. 030 0.040 GB 12305.1-90 将氯化御加到试验溶液中，以生成稳定的氯化金御。蒸发干燥后用分光光度法测定金的含量囚铜、镰、钻、铁等金属在检测时不产生干扰，因此本方法适于含有这些金属的金镀层。当金镀层含银时，由于形成不溶性氯化物，在测量吸收率之前需要先过滤溶液。4.4.6.2试剂8. 氯化伺溶液，10g/L。b. 盐酸溶液z将200mL浓盐酸p=1. 19 g/mL稀释至1000 mLo 4.4.6.3 试验器皿和仪器8.

11、 分光光度计s配有10、40、50mm光程长度的石英玻璃比色皿，仪器上装有单色仪，不需滤光片。b. 烧杯，50mL短粗型的烧杯至少6个。 微孔过滤漏斗。d. 烘箱。4.4.6.4 绘制标准曲线8. 标准溶液制备每个装有标准溶液的烧杯按下述方法处理:bo1 mL氯化御溶液，用电热板加热到基本干燥，再置入110土2C的烘箱中干燥，然后冷却。将残渣重新溶解在盐酸中(4.4.6.2时，而后置于10mL容量瓶，再用Jit盐酸(4.4.6.2b)稀释至刻度回b. 分光光度计测量用分光光度计在波长312nm下，用10mm的比色皿，调整仪器使蒸饱水的吸收率为零后，对标准溶液(4.4.6. 4a)进行测量。 标

12、准曲线的绘制以标准溶液的吸收率减去补偿溶液(见表2)的吸收率所得值为纵坐标，以金浓度(mg/mL)为横坐标作图，得到一条直线。4.4.6.5 测定步骤取两个不同的祥品(4.4.心，制备两个溶液进行平行试验。向试验溶液(4.4.5.1)中加1mL氯化饵溶液(4.4.6.2a)，用电热板小心地蒸发至基本干燥，置于110土20C的烘箱内干燥，冷却后再用盐酸(404.6.2b)把残渣溶解，并置于表3所规定的容量瓶中，用同样的盐酸稀释至刻度。司是3不同厚度的镀层所需稀释的体积和比色皿的尺寸镀层的厚度范围容量瓶容量比色皿的尺寸n内mL m町1500.100。20 10 L 25豆豆500 10 10 Oo

13、ld运1.25 10 40 调整分光光度计，使空自试验溶液(404.606)的吸收率为零，然后用表3指定的相应的比色皿，在彼伏312nm下，测量溶液的吸收率。用标准曲线确定对应于分光光度计测量值的金的质量，同时还应将空白试验考虑在内回4040606 空白试验空白试验与测试平行进行，用相同的试验程序，使用数量相同的试剂，但不用试验样品。4.407 原子吸收分光光度法40407.1 原理在制备好的试验溶液中加入氯化斓以抑制干扰，而后到原子吸收分光光度计上进行测定。404.702 试剂GB 12305.1-90 氯化钢溶液:100g/L.称取58.6g氯化制溶于250mL浓盐酸(1. 19 g/mL

14、)中，用水稀释到500mL. 4.4.7.3 仪器普通的试验设备和带有自动记录装置的原子吸收光谱仪。4.4.7.4 标准曲线的绘制8. 标准溶液的制备按下述方法处理每个盛有金标准溶液的烧杯，分别将溶液转移到6个100mL容量瓶中，加入4mL 氯化钢溶液(4.4.7.衍，用水稀释到刻度。b. 测定吸取标准溶液(4.4. 7.4a)，放到原子吸收光谱仪的火焰上，按照仪器制造厂规定的测金的技术条件记录吸收读数。C. 标准曲线的绘制从标准溶液的吸收值中减去空白溶液的吸收值，以浓度(即每毫升中含金的毫克数)为横坐标、以相应的净吸收值为纵坐标制作标准曲线。4.4.7. 5 J定步骤将试验溶液(4.4.5.

15、l)转入表4所规定的一定容积的容量瓶中，并按表4的规定加入所需体积的氯化帽溶液(4.4.7.2)，用水稀释至刻度。表4对应于一定质量的金所需稀释的体积和加入氯化制溶液的体积试样中金的质量容量瓶的容积氯化侧的体积mg mL ，L mAO. 2 10 。.4 O.2mAU运2100 4 2mAu20 1 000 40 按4.4.7. 4b所述，测定溶液的吸收值。根据标准曲线，测定出金的质量，按分光光度测量的方法处理空白试验。4.4.7.6 空白试验空白试验与测定试验平行进行，用同样的试验程序，使用数量相同的试剂，但不用试验样品。4.4.8 结果的计算由式(2)计算镀层厚度d，m.1们耐， 100

16、d一一.:.2x一一. ( 2 ) AW 式中2阳2试验溶液中金的质量，mg，由标准曲线(4.4.6.4或4.4. 7. 4)和试验溶液的总体积(表3和表4)并考虑了空白试验值(4.4.6.6)计算得出;A 试样(7.心的面积，cd;一一镀层的密度(见剖，g/cm3; W 镀层的金含量，质量百分数。4.5 轮廓仪法接GB11378规定的方法测量。此方法测量误差小于10%。4.6 库仑仪法按GB4955规定的方法测量。对于特定的镀层与基体的组合，使用仪器制造厂提供的电解液。5试验报告试验报告至少应包括以下内容:GB 12305. 190 . 本标准的有关内容，包括所用具体方法的条款;b. 试验结果及其表达形式pC. 在测定中观察到的异常现象，d. 本标准及其引用标准中所没有包括的操作se. 需方所需要的其它有关资料。附加说明:本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会归口。本标准由机械电子工业部工艺研究所负责起草。本标准主要起草人韩书梅、赵述英。