超声波强化电镀过程及改善镀层质量的机理

在金刚石电镀工具生产过程中，扩散步骤通常是电镀速度控制步骤，浓差极化是比电化学极化更为主要的限制因素。超声波能够强化电镀过程，提高沉积速率，并且改善镀层质量。阴极极化曲线测定结果证明，产生这种效果的机理，从电极过程动力学观点看来，实质上是超声波的机械振动和空化现象在电镀溶液中对扩散层的特殊搅拌引起的强烈的去极化作用。这种作用能够大大减少甚至完全消除浓差极化，因而允许使用大电流密度以提高生产效率，同时能够获得致密平整的良好镀层。     

脉冲镀金工艺研究

<正> 脉冲电镀(Pulse Plating)是正在发展的一项新工艺,即采用周期地被一系列开路(此时无电流)所中断的单向电流进行电沉积的过程。其特点是可提高阴极电化学极化(Δφ电),降低浓差极化(Δφ浓),从而改善镀层的物理与化学性能。 为提高航天产品上电子元器件在浓盐雾、高湿热环境条件下的耐腐蚀性,延长使用寿命,我们采用航天部标准化所研制的MD-2型脉冲电源进行系统的镀金工艺试验与批生产。结果证明脉冲镀金有以下特     

超声波对电镀金刚石工具性能的影响

分别在有超声波和无超声波条件下,制备了镍镀层和电镀金刚石工具。采用显微硬度计测试了镍镀层硬度,采用热震法和锉削法测试镀层与基体的结合强度,用显微镜观察镀层金相组织,计算了工具磨削比。研究结果表明:在电镀金刚石工具制备过程中,应用超声波可以细化镀层晶粒,提高镀层硬度,增强镀层与基体的结合强度。上砂前应用超声波可提高电镀金刚石工具磨粒密度和工具的磨削比。     

超声波对电镀金刚石工具制备过程的影响

应用超声波制备了镀层和电镀金刚石工具，测试镀层硬度和金刚石工具的上砂密度，研究结果表明：当电流密度一定时，金刚石工具镀层硬度随超声波功率增强而增加。在金刚石工具制备过程，超声波不适用上砂的全过程。只要金刚石磨粒埋入镀层厚度合适，超声波可以用于金刚石工具的加厚过程，提高工具的制备效率。     

CLAM钢表面室温离子液体电镀铝

采用AlCl_3-EMIC离子液体在室温下对国产低活性铁素体/马氏体钢(CLAM钢)表面进行镀铝处理。研究了镀前处理对镀层-基体界面的影响。采用SEM、EDS分析了不同电流密度对镀层表面形貌与界面形貌的影响,同时与脉冲电镀所得结果进行了比较。结果表明:在电化学前处理过程中,增大电流密度会增强镀层与基底结合力;电流脉冲的加入可以减弱溶液浓差极化现象,增加表面组织致密性;镀层晶粒大小随电流密度增大而减小,镀层球状组织随电流密度增大而增大。在优化的电镀工艺下(前处理电流密度控制在10 mA/cm~2以上,电镀电流密度控制在10~20 mA/cm~2,对应的电镀时间45~95 min,优选脉冲电流电镀),得到的铝镀层表面光滑,致密,结合力强,厚度可控。     

无氰电镀液中超声电沉积耐腐蚀纳米晶铜镀层

通过超声辅助电沉积法,在无氰络合电镀液中以高阴极电流密度在钕铁硼磁体上电沉积获得纳米晶铜防护镀层,研究了不同超声波频率下的镀层形貌、晶粒尺寸、显微硬度和耐腐蚀性能。结果表明,随着超声波频率的增加,络合电镀液体系的铜电沉积有效阴极电流密度显著增加,相应的阴极电流效率也提高,从而获得致密的纳米晶铜镀层。在阴极电流密度为4.0 A·dm^-2和超声波频率为40 kHz的条件下,能够获得平均晶粒尺寸为18.8 nm的铜镀层。超声辅助电沉积法还能促进烧结钕铁硼基体盲孔内的铜沉积,从而改善基体与镀层之间的结合力。在同样的镀层厚度下,烧结钕铁硼表面所沉积镀层的耐腐蚀性随超声波频率的提高而优化。     

超声电镀锡铋合金研究

研究了超声波对锡铋合金电镀的影响.通过赫尔槽试验优选出最佳镀液配方和工艺条件,用SEM法观测了镀层形貌,并测试了镀层和镀液性能.结果表明:超声波的作用扩大了电流密度范围和温度范围;所得镀层表面光亮、结晶更细致、均匀,镀层结合力、抗氧化性和可焊性改善明显,耐蚀性增强;镀液性能稳定,阴极电流效率和沉积速度得到提高.因此,超声波对电镀工艺条件、镀层质量和镀液性能都有明显的改善作用.     

新型高效电镀滚筒

新型高效电镀滚筒,使用阴极连接器进行阴极连接。连接器保证了滚筒的良好导电效果。新型电镀滚筒以新颖的结构,使其在工作中,大大缩小了镀液在工作时产生的浓差梯度,强化了扩散速度,提高了阴极电流效率和生产效率。对产品质量有较大提高。本机还具有一机多能的效果。     

稀土纳米复合镀层的制备及高温抗氧化性能研究

利用超声波在电镀过程中产生的空化效应,解决稀土纳米颗粒在电镀过程中易发生团聚的问题.得到性能优良的Ni-CeO2纳米复合镀层.结果表明,在实验条件下的最佳工艺参数为:镀液中CeO2颗粒量为40g/L,阴极电流密度为4 A/dm2,超声波功率为240W,频率为20 kHz.有超声镀层的电沉积率比无超声镀层的要大;有超声镀层的可形成致密的氧化膜,其高温抗氧化性能要优于无超声镀层的.     

电镀电流密度对铝锰合金镀层耐蚀性的影响

目的提高钢铁材料的耐腐蚀性能。方法采用添加了质量分数1.0%MnCl2作为锰源的Al Cl3-NaCl-KCl熔盐体系,在电流密度分别为13.3、26.7、48.0、50.0、55.6 m A/cm~2的条件下在Q235钢表面进行电镀,测试了该熔盐体系中电镀过程的循环伏安曲线。采用X射线衍射仪(XRD)、电子能谱仪(EDS)与扫描电子显微镜(SEM)对镀层表面与横剖面进行检测,并在1.0 mol/L NaCl溶液中,用电化学工作站对镀层进行了动电位极化曲线测试。结果电镀过程中Al与Mn存在共沉积现象,不同电镀电流密度条件下得到的Al-Mn合金镀层均为非晶态,镀层的剖面分析表明镀层均匀、界线清晰,成分为Al与Mn两种金属。电流密度较小时镀层平整光滑,达到48.0 m A/cm~2时,镀层中开始有胞状物质形成,且随电流密度的增大变得显著。平衡电位、线性极化电阻与腐蚀电流密度均随电镀电流密度先增大后减小,并且在电流密度为48.0m A/cm~2时达到最小腐蚀电流密度与最大线性极化电阻。结论 Al-Mn合金镀层为非晶态,电镀电流密度为48.0 m A/cm~2得到的镀层在1.0 mol/L NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性。