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方波脉冲是最基本的一种脉冲电镀的电流形式,一般称为单脉冲。由单脉冲演变而来的其它常用形式有直流叠加脉冲、周期换向脉冲、间断脉冲(图1-1)等。其中属于单向脉冲的有单脉冲、直流叠加脉冲、间断脉冲等。单向脉冲是指电流方向不随时间改变的脉冲波形。而周期换向脉冲是一种带有反向阳极脉冲的双向脉冲形式。


图1-1   常用的脉冲电流波形

a.单脉冲   b.直流叠加脉冲   c.周期换向脉冲   d.间断脉冲


        

1 单脉冲
        

单脉冲一般简称PC。它除了在功能性电镀中的应用外,在用于铝的阳极氧化时,可全面提高氧化膜质量和氧化速度,避免“起粉”、“烧焦”等现象。并由于周期性的电压降低可阻止工件局部表面热量的积累,从而减少由此而带来的烧焦现象。
 
        

2 直流叠加脉冲
        

直流叠加脉冲是指在直流基波上叠加一个方波脉冲。这种方法通常用于铝的阳极氧化,主要优点是当用DC镀方法不能形成均匀的氧化膜时,它能用于所有的铝合金而生成均匀的氧化膜。另外,这种方法在铸造、锻造或机加工的铝件上经短时间的阳极氧化就能形成25-300um的厚层氧化膜,并且膜层具有较好的抗磨损和抗腐蚀能力。
        另外,直流叠加脉冲有时是用来增大脉冲电源的输出功率,它的有效电流等于基波直流电流与脉冲平均电流之和。这种方法的电镀效果与单脉冲基本相当。
 
        

3 周期换向脉冲
       

周期换向脉冲电镀习惯称之为双脉冲电镀,简称PR镀。应当指出,这里所说的双脉冲含义是双向脉冲,是指在正向阴极脉冲之后引入反向阳极脉冲的电流形式,而非传统意义上的两个不同参数脉冲交替进行的双脉冲形式。PR镀所依据的电化学原理是大幅度短时间的反向脉冲所引起的高度不均匀阳极电流分布会使镀层凸处被强烈溶解而整平。


PR镀较早的时候是为了改善镀层的厚度分布,因为依靠阳极脉冲不均匀电流分布的补偿作用使镀层整平的潜在可能性是存在的。实践证明,这个效果是明显的。但目前国内应用较多的PR镀,更主要的是为了得到高致密性且有一定光洁度的镀层。这种情况通常发生在溶液不允许或少量允许有添加剂的电镀体系中。在不含或含有少量添加剂的溶液中,采用DC镀得到的镀层结晶粗大,暗淡无光;PC镀状况明显改善;而采用PR镀则可得到细致、平整、光洁度好的镀层。比如,航空发动机轴承支撑架的镀银,采用PR镀技术在不含任何添加剂的氰化镀银溶液中,可得到耐磨、自润滑及抗变色性能均较好的镀层,且零件外观呈现一定的光泽。


应用PR镀时必须采用周期换向脉冲电源,电源要求输出的正、反向脉冲参数及工作时间均能单独调节,互不影响,否则PR镀的优越性将不能充分发挥。

 

        

4 间断脉冲


间断脉冲也叫间歇脉冲或脉动脉冲,是脉冲的一种周期性中断,也可看做是PR镀的反向脉冲电流为零。这种情况由于有间歇时间的存在,利于放电离子的充分恢复,可使脉冲极限电流密度提高。另外,这种方法用于PR镀的起镀阶段时,可减轻反向脉冲对基体金属的腐蚀。间断脉冲要求间歇时间能够调节。 

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