摘要：文章研究了不同脈沖參數(shù)如脈沖頻率、占空比和電流密度等對高頻脈沖電鍍鎳層內(nèi)應 力的影響，結果顯示，隨著脈沖頻率的增大，鍍鎳層內(nèi)應力先增大后減小，逐漸趨于平緩;隨 著占空比和電流密度的增大，內(nèi)應力先減小后增大，在低電流密度區(qū)，應力值相當高，但在中 等電流密度區(qū)應力有最小值。當在占空比為0.3，電流密度為7.5A/dm2、頻率為20kHz時，內(nèi)應力最小。

關鍵詞：高頻脈沖;電鍍鎳;內(nèi)應力

0引言

電鍍鎳層作為耐蝕涂層、耐磨涂層、防護裝 飾性涂層和其他功能性涂層而被廣泛應用在諸多 領域吒從用于防護和裝飾目的的薄膜或鍍層材 料到印刷工業(yè)上使用的電鑄產(chǎn)品，電鍍鎳的生產(chǎn) 量都非常大。盡管電鍍鎳已經(jīng)有了一百多年的發(fā) 展歷史，但人們對改進電鍍鎳的性能依舊懷有極大的興趣，這就促進了電鍍鎳產(chǎn)品應用領域不斷 擴展，以及電鍍鎳工藝和技術本身的不斷發(fā)展和 改進。

脈沖電鍍是近幾十年發(fā)展起來的一種電鍍 技術I在一個脈沖周期內(nèi)，當電導通時，電 化學極化增大，陰極區(qū)附近金屬離子被充分沉 積，形成結晶細致的鍍層。當電流關斷時，陰極 區(qū)附近的放電離子又恢復到初始濃度，濃差極化 消除。脈沖電鍍利用電壓或電流的張弛，增加陰極的電化學極化，降低陰極的濃差極化，達到改善沉積層的物理化學性能的目的。

由于脈沖電源制造技術的限制，對脈沖電鍍列出水平表與實驗表。

鍍液采用瓦特型鍍液，基本組成及操作條件 為：1\;304^71120 275^/1^、見0 61120 45^^ 93803 3協(xié)、505 0.4/1、光亮劑於901 5爪1幾、光亮劑 姑902 0.2011/1，值3.6，1=551，兌 2.5人 ^ 如―2— 10八'如-2，110.2-0.4，20啦-140他。所用藥品 均為分析純。將各藥品用蒸餾水溶解后混合，用 舊109^的仏011溶液和#159^的稀硫酸調(diào)講至規(guī) 定值，最后用水稀釋至規(guī)定體積。

陽極用大面積的鎳板，鍍件以厚度為0.11X101、 工作面積為的紫銅片為基底，電鍍一段時 間，將電鍍層剝離。采用水浴加熱控制電解液溫 度，電鍍過程中保持電解液的151^3允電解過程 攪拌。

1.2內(nèi)應力的測試

測試中將120x50x0.1(11111的紫銅試片在7001 下退火60^!!，消除銅箔加工過程中形成的變形， 自然冷卻、清洗、干燥、碾平，在試片的一側用 絕緣膠帶絕緣備用。施鍍時試樣上端用夾具固 定，下端呈自由狀態(tài)。施鍍后鍍層中產(chǎn)生的內(nèi)應 力迫使銅片朝向鍍層方向(拉應力)或背向鍍層方 向(壓應力)彎曲。鍍層的內(nèi)應力可通過電鍍后試 樣下端的形變按如下經(jīng)驗公式進行定量計算:

式中：3為鍍層內(nèi)應力，從?3;五為基體彈性 模量，偽基體試片厚度，而11; 7為試片下 端偏轉量，爪叫4為鍍層厚度，―;[為試片鍍 面的長度，111111。

1.3正交試驗

2結果與討論

2.1頻率對鍍層內(nèi)應力的影響

圖1為脈沖頻率對鍍鎳層內(nèi)應力的影響曲線。 隨著脈沖頻率的增大，鍍鎳層內(nèi)力先增大后減 小，逐漸趨于平緩。從圖中可以看出，在脈沖頻 率801^2時內(nèi)應力最大，應該避免選擇此頻率。

2.2占空比對鍍層內(nèi)應力的影響

圖2為占空比和鍍鎳層內(nèi)應力之間的關系曲線。由圖可以看出，鍍鎳層內(nèi)應力隨著占空比的 增大先減小后增大，在選定的占空比5個試驗水 平，當占空比為0.3時，鍍鎳層內(nèi)應力最小。

2.3電流密度對鍍層內(nèi)應力的影響

圖3為電流密度對內(nèi)應力的影響曲線。隨著 電流密度的增大，內(nèi)應力先減小后增大，在低電 流密度區(qū)，應力值相當高，但在中等電流密度 區(qū)，應力有最小值。

3結論

0隨著脈沖頻率的增大，鍍鎳層內(nèi)應力先 增大后減小，后減小的幅度非常小，基本趨于平 緩。其中，脈沖頻率為801^112時，鍍鎳層內(nèi)應力 有最大值;

2〕鍍鎳層內(nèi)應力隨著占空比的增大先減小 后增大，當占空比為0.3時，鍍鎳層內(nèi)應力最小;

3〉隨著電流密度的增大，內(nèi)應力先減小后 增大，在低電流密度區(qū)，應力值相當高，但在中 等電流密度區(qū)，應力有最小值。在占空比為0.3， 電流密度為7.5A/dm2時，選擇較小的頻率可使內(nèi)應力最小。