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眾所周知,脈沖電鍍比通常的直流電鍍具有更優異的鍍層性能,如結晶細致、均勻、純度高等,但不能因此就說脈沖電鍍放之四海而皆準、適用于所有情況下的電鍍,它是有一定的適用范圍的。打個不恰當的比方,別墅房比安居房好,但適用于每個人嗎?

        

那么,脈沖電鍍適用于什么情況下的電鍍呢?這要從脈沖電鍍的優越性談起。

        

1脈沖電鍍比直流電鍍鍍層結晶細致,這是脈沖電鍍相對于直流電鍍最突出的優越性。

       

在脈沖導通期內,脈沖峰值電流相當于普通直流電流的幾倍甚至十幾倍。高的電流密度所導致的高過電位使陰極表面吸附原子的總數相當高于直流電沉積,其結果使晶核的形成速率遠遠大于原有晶體的生長速率,從而形成結晶細致的鍍層。結晶細致則鍍層的密度大、硬度高、孔隙率低,因而鍍層的耐蝕、耐磨、焊接、韌性、導電率、抗變色、光潔度等性能大大提高,這對于防護-裝飾性電鍍似乎意義不大,但對于功能性電鍍來說尤其重要。所以,脈沖電鍍首先主要用于功能性電鍍領域。在功能性電鍍中,采用脈沖電鍍以改善鍍層的各項功能性指標,從而滿足鍍件在不同情況下較高的使用要求。

        

那么,脈沖電鍍是否就不能用于防護-裝飾性電鍍了呢?此話也不盡然。

        

2脈沖電鍍比直流電鍍的分散性能好。 

       

 這對于某些高要求的裝飾性電鍍非常重要,比如大工件的裝飾性鍍金、銀等,脈沖電鍍分散性能好的優越性可使工件表面鍍層的顏色均勻一致、質量穩定。并且,由于采用脈沖電鍍比采用直流電鍍多了一種槽外控制的手段,所以鍍層質量對槽液的依賴程度降低,則此時對整個電鍍體系的操作、控制變得相對容易。所以,在某些高要求的裝飾性電鍍中,脈沖電鍍的積極意義還是不容忽視的。但對于常規的防護-裝飾性電鍍,如自行車、緊固件電鍍等,則完全沒有必要采用脈沖電鍍。

        

3脈沖電鍍的鍍層純度高。


        

在脈沖關斷期內,會產生一些對沉積層有利的吸脫附現象。比如,脈沖導通期內吸附于陰極表面的氫或雜質(包括添加劑)在關斷期內脫附返回溶液中,從而可以減小氫脆和得到純度高的鍍層。鍍層氫脆小,工件的抗斷裂強度提高。鍍層純度高,可使鍍層的某些功能性大大提高,如脈沖鍍銀可提高鍍層的焊接、導電、自潤滑、抗變色等性能,這在軍工、電子、航空航天等領域的鍍銀生產中是難能可貴的。

        

4脈沖電鍍的鍍層沉積速度快。

        

不少電鍍工作者認為,脈沖電鍍的鍍層沉積速度比直流電鍍慢,理由是脈沖電鍍存在關斷期,其有效的電鍍時間得不到保證。其實不然。眾所周知,沉積速度正比于電流密度與電流效率之積。一般情況下,選擇脈沖電鍍的平均電流密度與直流電鍍的電流密度相當。這樣的話,誰的鍍層沉積速度快就取決于電鍍過程中誰的電流效率高。由于脈沖電鍍存在關斷期,在脈沖關斷期內,陰極區附近放電離子迅速恢復到初始濃度,因而電流效率大大提高。而直流電鍍由于鍍層不間斷地沉積,容易使陰極區附近金屬離子匱乏造成電流效率降低。所以,脈沖電鍍的鍍層沉積速度會比直流電鍍快。

        

脈沖電鍍的這種優越性,可用于某些對鍍層沉積速度要求較快的電鍍生產,比如電子線材的卷至卷連續電鍍。但對于普通的電鍍生產,若選擇脈沖電鍍的目的單純是為了提高生產效率,則似乎有些不對路了。


        

當然,隨著電鍍技術的不斷發展,脈沖電鍍的適用范圍越來越廣闊,如脈沖納米電沉積、脈沖陽極氧化、脈沖電解回收等。文中僅就通常的功能性電鍍和防護-裝飾性電鍍兩個領域闡述一下脈沖電鍍的適用情況,以期電鍍工作者在選擇使用脈沖電鍍時能夠少走一些彎路。

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