脈沖電鍍電源是使電鍍回路周期性地接通和斷開,或者在固定直流上再疊加某一波形脈沖的電鍍方法。在電鍍生產(chǎn)或者實驗測試中,脈沖電鍍所使用的脈沖方式可分為單脈沖電源和雙脈沖電源兩種,使用的脈沖波主要是矩形波和正弦波。單脈沖與雙脈沖二者在一個電源上可實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化,也就是說脈沖電源一般即可輸出雙脈沖雙可輸出單脈沖。
用直流電電鍍時,在陰極和溶液界面處形成較厚的擴(kuò)散層,使陰極表面金屬離子濃度降低產(chǎn)生濃差極化,限制了電沉積的速度,使用較大的電流密度不但不能提高鍍速,反而使陰極上的氫氣析出量增加,電流效率降低,鍍層質(zhì)量變壞出現(xiàn)氫脆、針孔、麻點、燒焦和起泡等。
相比之下,脈沖電鍍由于有關(guān)斷時間,被消耗的金屬離子利用這段時間擴(kuò)散補(bǔ)充到陰極附近、當(dāng)下一個導(dǎo)通時間到來時,陰極附近的金屬離子濃度得以恢復(fù),故可以使用較高的電流密度。
與直流電鍍相比,脈沖電鍍有以下優(yōu)點:
(1)改變鍍層結(jié)構(gòu),晶粒度小,能獲得致密、光亮和均勻的鍍層。
(2)改善了分散能力和深鍍能力。
(3)降低鍍層孔隙率,提高了抗蝕性。
(4)降低了鍍層內(nèi)應(yīng)力,提高鍍層韌性。
(5)減小或消除氫脆,改善鍍層的物理性能。
(6)減少添加劑的用量,降低鍍層中雜質(zhì)含量,提高了鍍層的純度。
(7)降低濃差極化,提高陰極電流密度,可以提高沉積速度。
此外,采用脈沖電鍍可用比較薄的鍍層代替較厚的直流電鍍層,節(jié)約了原材料。尤其是在節(jié)約貴重金屬方面具有很大的潛力。即脈沖電鍍是利用提高鍍層質(zhì)量的方法來達(dá)到節(jié)約貴重金屬的目的,具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。
生產(chǎn)中應(yīng)用脈沖電鍍的主要是貴重金屬。如鍍金、鍍銀,其次是鍍鎳,也有鍍鋅和將直流與脈沖電流疊加用于鋁的陽極氧化。