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众所周知,脉冲电镀比通常的直流电镀具有更优异的镀层性能,如结晶细致、均匀、纯度高等,但不能因此就说脉冲电镀放之四海而皆准、适用于所有情况下的电镀,它是有一定的适用范围的。打个不恰当的比方,别墅房比安居房好,但适用于每个人吗?

        那么,脉冲电镀适用于什么情况下的电镀呢?这要从脉冲电镀的优越性谈起。

        1、脉冲电镀比直流电镀镀层结晶细致,这是脉冲电镀相对于直流电镀最突出的优越性。

       在脉冲导通期内,脉冲峰值电流相当于普通直流电流的几倍甚至十几倍。高的电流密度所导致的高过电位使阴极表面吸附原子的总数相当高于直流电沉积,其结果使晶核的形成速率远远大于原有晶体的生长速率,从而形成结晶细致的镀层。结晶细致则镀层的密度大、硬度高、孔隙率低,因而镀层的耐蚀、耐磨、焊接、韧性、导电率、抗变色、光洁度等性能大大提高,这对于防护-装饰性电镀似乎意义不大,但对于功能性电镀来说尤其重要。所以,脉冲电镀首先主要用于功能性电镀领域。在功能性电镀中,采用脉冲电镀以改善镀层的各项功能性指标,从而满足镀件在不同情况下较高的使用要求。
      

        那么,脉冲电镀是否就不能用于防护-装饰性电镀了呢?此话也不尽然。

        2、脉冲电镀比直流电镀的分散性能好。 

        这对于某些高要求的装饰性电镀非常重要,比如大工件的装饰性镀金、银等,脉冲电镀分散性能好的优越性可使工件表面镀层的颜色均匀一致、质量稳定。并且,由于采用脉冲电镀比采用直流电镀多了一种槽外控制的手段,所以镀层质量对槽液的依赖程度降低,则此时对整个电镀体系的操作、控制变得相对容易。所以,在某些高要求的装饰性电镀中,脉冲电镀的积极意义还是不容忽视的。但对于常规的防护-装饰性电镀,如自行车、紧固件电镀等,则完全没有必要采用脉冲电镀。

        3、脉冲电镀的镀层纯度高。

        在脉冲关断期内,会产生一些对沉积层有利的吸脱附现象。比如,脉冲导通期内吸附于阴极表面的氢或杂质(包括添加剂)在关断期内脱附返回溶液中,从而可以减小氢脆和得到纯度高的镀层。镀层氢脆小,工件的抗断裂强度提高。镀层纯度高,可使镀层的某些功能性大大提高,如脉冲镀银可提高镀层的焊接、导电、自润滑、抗变色等性能,这在军工、电子、航空航天等领域的镀银生产中是难能可贵的。

        4、脉冲电镀的镀层沉积速度快。

        不少电镀工作者认为,脉冲电镀的镀层沉积速度比直流电镀慢,理由是脉冲电镀存在关断期,其有效的电镀时间得不到保证。其实不然。众所周知,沉积速度正比于电流密度与电流效率之积。一般情况下,选择脉冲电镀的平均电流密度与直流电镀的电流密度相当。这样的话,谁的镀层沉积速度快就取决于电镀过程中谁的电流效率高。由于脉冲电镀存在关断期,在脉冲关断期内,阴极区附近放电离子迅速恢复到初始浓度,因而电流效率大大提高。而直流电镀由于镀层不间断地沉积,容易使阴极区附近金属离子匮乏造成电流效率降低。所以,脉冲电镀的镀层沉积速度会比直流电镀快。
      

        脉冲电镀的这种优越性,可用于某些对镀层沉积速度要求较快的电镀生产,比如电子线材的卷至卷连续电镀。但对于普通的电镀生产,若选择脉冲电镀的目的单纯是为了提高生产效率,则似乎有些不对路了。

        当然,随着电镀技术的不断发展,脉冲电镀的适用范围越来越广阔,如脉冲纳米电沉积、脉冲阳极氧化、脉冲电解回收等。文中仅就通常的功能性电镀和防护-装饰性电镀两个领域阐述一下脉冲电镀的适用情况,以期电镀工作者在选择使用脉冲电镀时能够少走一些弯路。
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