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脈沖電流和超聲波對鎳基合金鍍層的影響
2018-01-24

? 電鍍的供電方式主要有直流、脈沖兩種,近幾年來研究比較多的是脈沖電鍍鎳基合金。脈沖電鍍技術開始于20世紀60年代,到了70年代末脈沖電鍍的理論、應用以及設備得到了快速的發展。與直流供電方式相比,脈沖電沉積具有更高的沉積速率、電流效率、極化度和生產效率,其對電鍍鎳層的表面形貌、微觀結構和性能具有顯著的影響[35-39]。

????脈沖電鍍能夠利用電流(或電壓)脈沖的張弛來增加陰極活化極化和降低陰極的濃差極化,從而改善鎳鍍層的微觀結構,提高鍍層的硬度和耐磨性。隨著脈沖占空比的增大,鍍層的電沉積速率提高,但脈沖占空比過大,鍍層耐蝕性、光亮性變差[38]。廖夏[40]研究了直流和單脈沖電鍍Ni-W合金鍍層的性能,結果表明,脈沖法電沉積的Ni-W合金表面形貌較為平整致密,晶粒細小。李科軍等[41]采用脈沖參數為2∶1的占空比,頻率為825Hz,Jκ為3A/dm2時,制備了結合力良好的鎳基微膠囊感光復合鍍層,并且鍍層呈現柔和的緞面效果,感光微膠囊的復合量達到35%,紫外光的照射下,顏色變深。胡飛[42]研究了占空比對Ni-SiCp復合鍍層的影響,結果表明,隨著占空比的增大,鎳基晶粒尺寸和嵌入的SiC沉積量增加,當占空比為50%復合鍍層達到**的硬度值。頻率也是影響脈沖電鍍的一個重要因素,隨著頻率的增大,鍍層中復合量逐漸減?。?3]。

????雙向脈沖在電鍍工藝運用較少,與直流電鍍和單脈沖電鍍相比,雙向脈沖具有獨特的優勢。雙向脈沖由正向脈沖電流和反向脈沖電流組成,反向電流溶解了陰極鍍層上的毛刺,改善了鍍層的厚度分布并使鍍層厚度分布均勻;反向脈沖電流陽極的溶解使陰極表面金屬離子濃度迅速回升,有利于正向周期時使用高電流脈沖密度,高電流密度下形核速度大于晶粒的生長速度,因此可以獲得更加致密、光亮、孔隙率低的鍍層;反向電流密度可以清除吸附于陰極表面的有機雜質和氫氣泡,使表面一直處于活化狀態。ChengW等[44]采用雙向脈沖電沉積法在鋼板表面制備了晶粒尺寸為13.05nm納米鎳層。吳化等[45]的研究表明,采用雙脈沖波形,能提高鍍層中SiC含量,改善鍍層表面質量。使用雙脈沖電源制備Ni-Al2O3復合鍍層,發現雙脈沖電源的引入鍍層晶格點陣常數變大,晶格畸變增大,細化晶粒[46-47]。來自互聯網


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