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超声波在金属镀层制备中的应用

日期: 2014-06-28
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超声波条件下制备的镀层具有晶粒精细致密、硬度高、耐腐蚀性好和内应力小等优点,已经应用于镍、铜等单质金属镀层和合金镀层的制备,采用超声波可以提高生产效率,改善镀层表面质量,电镀电源优化镀层性能。


芝等分别在超声波和无超声波条件下制备镍镀层和复合电镀金刚石磨具,研究超声波对镍镀层性能和复合电镀金刚石磨具的影响,实验结果表明,电镀镍过程中引入超声波,可以提高镀层硬度,超声波P为200W时,硬度最大达到510HV;在超声波作用下,镍镀层的晶粒细小,镀层呈现压应力状态,镍镀层晶粒细化、加工硬化和存在压应力是超声波电镀镍层硬度提高的主要因素;超声波可以提高镀镍层对金刚石颗粒的包裹能力,提高金刚石磨具的加工性能。电解电源Vasudevan等在瓦特镀镍过程中引入f为22kHz、P为0~500W的超声波,研究其对镍镀层性能的影响,实验结果表明,采用超声波可以减少析氢从而提高了沉积速度和允许使用的电流密度,并且极大的提高阴极电流效率,降低镍镀层内应力,提高耐磨性能以及抗疲劳强度,显微硬度由350HV提高到450HV,所获得的镀层表面粗糙度由0.96μm降低到0.56μm。Jensen等研究了高频超声波强化镍离子沉积的机理,实验结果表明,瓦特型镀镍液中,采用频率为1MHz的超声波,三维沟槽底部和沟壁上镍镀层厚度均匀,超声射流和驻波对镍镀层形貌有显著的影响。


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