一、周期換向脈沖電鍍的基本原理
脈沖電鍍過(guò)程中,當(dāng)電流導(dǎo)通時(shí),電化學(xué)極化增大,陰極區(qū)附近金屬離子充分被沉積,鍍層結(jié)晶細(xì)致、光亮;當(dāng)電流關(guān)斷時(shí),陰極區(qū)附近放電離子又***到初始濃度,濃差極化消除。
周期換向脈沖電鍍習(xí)慣稱雙(即雙向)脈沖電鍍,它是在輸出一組正向脈沖電流之后引入一組反向脈沖電流,正向脈沖持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)反向脈沖持續(xù)時(shí)間短,大幅度、短時(shí)間的反向脈沖所引起的高度不均勻陽(yáng)極電流分布會(huì)使鍍層凸處被強(qiáng)烈溶解而整平。典型的周期換向脈沖波形如下圖所示。
二、周期換向脈沖電鍍的優(yōu)越性
1 反向脈沖電流改善了鍍層的厚度分布,鍍層厚度均勻,整平性好。
2 反向脈沖的陽(yáng)極溶解使陰極表面金屬離子濃度迅速回升,這有利于隨后的陰極周期使用高的脈沖電流密度,而高的脈沖電流密度又使得晶核的形成速度大于晶體的生長(zhǎng)速度,因而鍍層致密、光亮,孔隙率低。
3 反向脈沖的陽(yáng)極剝離使鍍層中有機(jī)雜質(zhì)(含光亮劑)的夾附大大減少,因而鍍層純度高,抗變色能力強(qiáng),這一點(diǎn)在***化鍍銀中尤為突出。
4 反向脈沖電流使鍍層中夾雜的氫發(fā)生氧化,從而可消除氫脆(如電沉積鈀時(shí)反向脈沖可除去共沉積的氫)或減小內(nèi)應(yīng)力。
5 周期性的反向脈沖電流使鍍件表面一直處于活化狀態(tài),因而可得到結(jié)合力好的鍍層。
6 反向脈沖有利于減薄擴(kuò)散層的實(shí)際厚度,提高陰極電流效率,因而合適的脈沖參數(shù)會(huì)使鍍層沉積速度進(jìn)一步加快。
7 在不允許或少量允許有添加劑的電鍍體系中,雙脈沖電鍍可得到細(xì)致、平整、光潔度好的鍍層。
因而,鍍層的耐溫、耐磨、焊接、韌性、防腐、導(dǎo)電率、抗變色、光潔度等性能指標(biāo)成倍提高,并可大幅度節(jié)約稀***(約20%—50%),節(jié)約添加劑(如光亮***化鍍銀約50%—80%)。
三、周期換向脈沖電流波形
1 有關(guān)斷時(shí)間的單個(gè)脈沖換向。
即一個(gè)有關(guān)斷時(shí)間的正向脈沖之后緊接著一個(gè)有關(guān)斷時(shí)間的反向脈沖,這種波形兼有脈沖和換向的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是脈沖換向功能不完善。其波形如下圖所示。
2 無(wú)關(guān)斷時(shí)間的單個(gè)脈沖換向。
即一個(gè)無(wú)關(guān)斷時(shí)間的正向脈沖之后緊接著一個(gè)無(wú)關(guān)斷時(shí)間的反向脈沖,這種波形改善鍍層厚度分布的效果較明顯,但改善鍍層結(jié)晶的效果尚不理想,一般不宜用于***電鍍。其波形如下圖所示。
3 脈動(dòng)脈沖換向
即一組正向脈沖之后緊接著一組反向脈沖(注:正、反向脈沖均為群波而非單個(gè)波形),這種波形為典型的周期換向脈沖波形,同時(shí)具有改善鍍層厚度分布和改善鍍層結(jié)晶狀況的雙重效果,在功能性電鍍中應(yīng)用***廣泛。其波形如下圖所示。
4 多組脈沖換向
簡(jiǎn)稱多脈沖,在脈動(dòng)脈沖換向的基礎(chǔ)上增加可編程序功能,每一個(gè)程序或時(shí)段內(nèi)采用的脈沖參數(shù)可各不相同,而普通的脈動(dòng)脈沖換向其各項(xiàng)參數(shù)調(diào)節(jié)好后,直到電鍍過(guò)程結(jié)束,便不再改變。其波形如下圖所示。
四、用途
可用于鍍金、銀、稀有金屬、鎳、鋅、錫、鉻及合金等;銅、鎳等的電鑄;電解電容的敷能;鋁、鈦等制品的陽(yáng)級(jí)氧化;精密零件的電解拋光;蓄電池的充電等。
五、特點(diǎn)
1 兼有脈沖和換向的雙重功能。
2 正、反向脈沖參數(shù)單獨(dú)可調(diào)。
3 同時(shí)可作為兩臺(tái)單脈沖電源使用。
4 可控制鍍層的結(jié)晶取向。
5 輸出功能多、參數(shù)多。
6 具有峰值電流保護(hù)和操作故障保護(hù)功能。
六、功能
1 周期換向脈沖電鍍
2 兩組單脈沖和直流
3 直流疊加脈沖
4 直流與脈沖換向
5 間斷脈沖
6 對(duì)稱或不對(duì)稱方波交流電