慧聪表面处理网讯:李宝增1,张柳丽1,林生军1,袁端鹏1,张颖杰2
(1.平高集团有限公司,河南平顶山467001;2.河南平高电气股份有限公司,河南平顶山467001)
摘要:脉冲电镀银技术具有细化晶粒,孔隙率低,电阻率低的优点。采用脉冲电镀银技术在2A12铝合金基体上制备了银层并进行了镀层组织与性能测试。结果表明,镀银层为单一的面心立方结构,显微硬度为160HV,银层具有良好的防变色能力与较小的回路电阻。
关键词:脉冲电镀;显微硬度;回路电阻
中图分类号:TQ153.16文献标识码:A
引言
脉冲电镀是利用电流或电压脉冲的张驰增加阴极的活化极化和降低阴极的浓差极化。脉冲电镀过程中,在关断时间,溶液中被消耗的银离子迅速扩散、补充到阴极附近,当下一个导通时间到来时,阴极附近的金属离子浓度得以恢复,故可以使用较高的阴极电流密度。因此,脉冲电镀时的传质过程不同于直流电镀时的传质过程,峰值电流可以高于平均电流,促使晶胚形成的速度远远高于晶体长大的速度,镀层晶粒细化,排列紧密,孔隙减小,电阻率低[1-2]。本文通过研究脉冲电镀银层的性能特征,为生产提供借鉴。
1·实验部分
1.1双脉冲电源简介
双向脉冲电源是正向脉冲之后紧跟反向脉冲,正向脉冲比反向脉冲持续时间长,反向脉冲幅值通常大于正向脉冲幅值。短时间、大幅度的反向脉冲所引起的高度不均匀阳极电流密度分布可使镀层凸处被溶解整平。双向脉冲镀层与单脉冲镀层相比,具有以下优点:厚度更均匀,整平性更好;晶核的形成速率大于生长速率,镀层致密度明显提高;镀层纯度高,抗变色能力强;可消除氢脆或减小内应力;镀层结合力好;阴极电流效率高,使镀层的沉积速率进一步加快。基于以上优点,本研究选择了双向脉冲电镀工艺技术制备了银层并进行了镀层结构与性能分析。
1.2镀银
1.2.1镀银电解液配方及操作条件
镀银电解液:37~46g/L氰化银,123~156g/L氰化钾,20g/L碳酸钾,20mL/L光泽剂(含金属元素锑)。
实验基材为2A12铝合金,氰化镀银采用SMD-20型数控双脉冲电源,工艺参数选择:正反向频率1000Hz,正反向占空比20%,双脉时间比12/1,Jκ=0.4A/dm2,θ=20~35℃,t=60min。
1.2.2镀银层结构与形貌分析
镀层物相鉴定采用D8型布鲁克X-射线衍射仪进行测试,铜靶,波长为0.15406nm,并通过TECNAIG20-STWIN型透射电镜进行细微结构分析,操作电压为200kV。采用JSM-6510LA型扫描电镜观察直流镀银层与脉冲镀银层形貌。