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電鍍電源-電流波形對沉積層結構的影響
發布者:handler 發布日期:2018-12-27

電流波形可分為連續波形和不連續波形兩大類,前者常見的有平滑直流電、單相全波、三相半波、三相全波、六相半波和六相雙反星形等,后者如單相半波、控制角不等于零的可控硅整流器的輸出電流和脈沖電流等。

電流波形對鍍層性能的影響早已被人們所了解。比如,在裝飾性鍍鉻中,電流脈動系數越小,則光亮電流密度范圍越寬,鍍層光亮度越好。所以采用平滑直流、三相全波、三相半波等電流最好,若采用單相全波,對新配制的電解液問題不大,但對老化后的電解液,高電流密度區光亮度降低,即光亮電流密度范圍縮小。若采用脈動系數更大的單相半波,則得不到光亮鍍層。與此相反,在焦磷酸鹽鍍銅時,采用單相半波或單相全波,卻可以提高鍍層的光亮度和允許電流密度的上限。


除常用的電流外,目前在電鍍生產中已使用的電流還有:換向電流、脈沖電流、不對稱交流和交直流疊加等,現分述如下。


1、換向電流


所謂換向電流就是周期性地改變直流電的方向。電流為正向時,鍍件作陰極,電流為反向時,鍍件作陽極,正向時間和反向時間之和稱為換向周期。生產實踐證明,在氰化物鍍銅、黃銅和銀中,采用周期換向電流,鍍層質量較好。而且允許電流密度的上限較高,并可獲得厚鍍層。

周期換向電流的良好作用可以這樣來解釋:當鍍件為陽極時,表面尖端及不良的鍍層優先溶解,使鍍層周期性地被整平;當電流反向時,陰、陽極的濃度差極化都減小,提高了允許電流密度的上限。

不難理解,換向電流不是在任何情況下都適用的。例如,在短時間內鍍覆形狀復雜的零件時,尤其是在酸性電解液中,鍍件作為陽極時,凹處的基體表面會溶解,電解液將受污染。有時,鍍件作為陽極時,鍍層會發生鈍化,嚴重影響鍍層的結合強度。

2、脈沖電流


脈沖電流通常由周期性的方波或正弦脈波組成。與直流電流相比,脈沖電流可以調整的參數比較多,例如,脈沖波形、脈沖幅值、通斷比和脈沖頻率。通過這些參數的改變,再與適當的電解液配合,就能獲得質量較好的鍍層。因為脈沖電流很大,增加了陰極的電化學極化,在斷電時又降低了濃度差極化,所以鍍層結晶細致。

用脈沖電流進行電鍍,可以提高鍍層的致密性和耐磨性,降低鍍層的孔隙率和電阻率。目前,脈沖電流已用于鍍金、鍍銀等電鍍工藝。

3、交直流疊加

在鍍厚銀及磁性合金時,采用疊加交流的直流電,能改善鍍層外觀和提高電流密度。根據疊加交流值的大小,交直流電流疊加的波形有如下三種。

(1)若疊加的交流值小于直流值,則為脈動直流。

(2)若疊加的交流最大值等于直流值,則為間歇直流。

(3)若疊加交流最大值大于直流值,則相當于不對稱交流。

疊加交流時應注意降低電壓,否則易發生危險。交流電的頻率不能太高,否則物質的擴散與遷移不能與頻率相適應,效果不大。隨著頻率降低,效果逐步提高。交流電的頻率應小于50Hz。

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