电镀件点蚀现象机理探究(2)

正常情况下，ABS基体或镀层中均不含有S、Cl等元素，这些元素的氧化物或酸根离子容易成为腐蚀介质，使金属发生电化学腐蚀，对于镀层来说属于有害元素，所以蚀坑位置的S元素和Cl元素极有可能来自于外部环境。

为确认S元素和Cl元素的来源，采集车身上的灰尘制成样品，用X射线荧光光谱法（XRF）对其进行成分分析，结果显示，车身灰尘中含有0.39%的S元素和0.33%的Cl元素，由此可以确定上述两种元素确实来自外部环境。

4 点蚀现象的原因

4.1 镀层微观缺陷导致锈蚀

由于电镀过程中会不可避免地出现孔隙和夹杂等缺陷，另外镀层厚度不均、ABS基体残留内应力和外力等因素也容易使镀层产生微观缺陷从而不致密[5]，在潮湿环境下，镀层表面容易形成一层水膜，外界物质中的S、Cl等元素会溶于水中形成溶液，起到电解液的作用，在镀层缺陷处形成腐蚀微电池，使镀层出现最初的电化学腐蚀[6]，腐蚀的电极反应方程为：

阳极：4Cr→4Cr3++12e

阴极：3O2+6H2O+12e→12OH-

在Cl-的作用下，Cr3+与OH-进一步发生反应：

2Cr3++6OH-→2Cr(OH)3→Cr2O3+3H2O

所以镀层的微观缺陷是导致锈蚀的重要原因之一，由于腐蚀往往从微小的缺陷处开始，所以阳极材料腐蚀后容易形成点状蚀坑。

4.2 环境的影响

经实地勘察，出现车辆镀铬件锈蚀的库区位于华北沿海地区。由于海水和地质因素的作用，该地的土壤和降水均呈现一定的盐碱性，含有较多的S、Cl等元素。发生锈蚀的车辆在该库区存放时间为8～10个月，且库存期间未进行外观防护和定期清洗。长时间的露天存放过程中，水和灰尘等物质在车身表面集聚，容易形成腐蚀性介质对镀层造成电化学腐蚀。

经调查，该地区各品牌的私家车电镀外饰件均存在不同程度的锈蚀现象，锈蚀比例为20%～40%。

5 点蚀现象的预防

5.1 镀层耐腐蚀性的提升

由于电化学腐蚀最容易发生在镀层上存在微观缺陷的区域，例如孔隙或微裂纹处，因此，缺陷直接决定了镀层的耐腐蚀性能，要想提高镀层的耐腐蚀性，必须减少镀层的表面缺陷。

研究表明，通过严格控制表面预处理工艺、降低电镀液杂质离子含量等措施，可以明显减少镀层的夹杂缺陷，并降低孔隙率[7]；此外，合理设计零部件形状、选择适当的夹具和夹持位置、保证电镀时间，也可以有效改善镀层厚度的一致性，减少镀层微观断裂现象。

经过供应商强化除油过程，提高电解液更换频率、增加中间环节清洗频次并适当延长电镀时间，改善后的零部件经CASS试验测试，耐腐蚀性能有明显提升。

5.2 环境因素的预防

由于腐蚀原电池的形成必须有阳极、阴极和腐蚀介质等必要条件，如果没有腐蚀介质就难以发生电化学腐蚀，因此避免镀层与环境中的腐蚀介质接触也是防止电镀件发生点蚀的措施之一。车辆在库存期间应尽量避免露天存放，如必须露天存放，则应通过加罩车衣或局部粘贴保护膜等手段对其电镀件进行表面防护，或定期对车辆进行清洗，以及时去除腐蚀性介质。

6 结束语

点蚀是ABS电镀件常见的一种表面缺陷，通过对其进行原因分析和机理探究，找到了引起点蚀现象的原因，并从镀层自身性能提升和外观防护两个方面提供了预防点蚀现象的措施和建议。相信随着工业技术的进步，ABS材料的性能也会不断提升，在汽车工业中必将拥有更为广阔的应用前景。

[1]尹建伟，肖望东，赵奎行等.汽车改性塑料创新应用及研究进展[J].新材料产业，2011（8）：33-38.

[2]周琨生，兰浩.PC/ABS合金的研究进展及其在汽车上的应用[J].汽车工艺与材料.2004（12）：21-24.

[3]罗忠富，黄达，李永华.汽车保险杠用聚丙烯材料的研究开发进展[J].塑料工业，2009(S1)：7-9.

[4]谢宇.奇特的新材料：材料科学[M].南昌：百花洲文艺出版社，2010.01：72-74.

[5]张应飞，李莉等.汽车塑料电镀外观产品耐腐蚀性能研究[C].第七届中美材料环境腐蚀与老化试验学术研讨会.2013：043～046.

[6]田永，韦俊.车用ABS材料的性能和应用研究[J].汽车实用技术，2009（6）：79-83.

[7]崔珍珍.镀铬板表面耐蚀性影响因素及改进对策研究[D].上海：华东理工大学，2013.A T&M

文章来源：《电镀与精饰》 网址: http://www.ddyjszz.cn/qikandaodu/2021/0514/504.html