零件在應用周期換向電鍍時,零件入槽最好先進行陰極電鍍,以防止鍍件在無鍍層時作為陽極,造成基體金屬腐蝕而汙染鍍液。
脈衝電流就是單向電流周期性地被一係列開路所中斷的電流。它與換向電流所不同的是不把鍍件作為陽極,而是間歇地停止供電,由於間歇中斷電流,陰極電位隨時間周期性地變化。其波形有方波、正弦波、三角波和鋸齒波等。
實驗證明,使用脈衝電流可提高鍍金層的硬度和導電性,並使金層在高溫下不易變色,還具有鍍取較厚鍍層的能力;在焦磷酸鹽電鍍銅-錫合金中,使用脈衝電流可提高鍍層中錫的百分含量;在某些場合下,使用脈衝電流還可以減少氫的析出,提高陰極電流效率,從而減少針孔、條紋和氫脆等。
影響鍍層分布的因素
影響鍍層分布的主要因素是電鍍溶液的陰極極化度、電導率、陰極電流效率、電極和鍍槽的幾何因素和基體金屬的表麵狀態等。
1.陰極極化度
陰極極化度就是陰極極化曲線的斜率,也就是陰極電位隨陰極電流密度變化而變化的程度。由於任意一條陰極極化曲線上各點的斜率都不同,所以各點處的極化度不一樣。當其他條件不變時,極化度較大的鍍液的分散能力較好。所以凡是能增大陰極極化的因素,均能改善鍍層的分散能力及覆蓋能力。
2.電鍍溶液電導率
一般來說,提高電導率能提高覆蓋能力。當電鍍溶液的陰極極化度較大時,提高電導率能顯著地提高分散能力和覆蓋能力。如果極化度極小甚至趨近於零,那麼增大電導率,對分散能力不可能有多大改善,例如,鍍鉻時的極化度幾乎等於零,所以即使鍍鉻溶液的導電性能很好,其分散和覆蓋能力都很差。
3.陰極電流效率
陰極電流效率對分散能力的影響取決於陰極電流效率隨陰極電流密度的變化而變化的程度。一般可分為3種情況:
(1)陰極電流效率隨電流密度改變而幾乎沒有變化的,則電流效率幾乎沒有影響。
(2)陰極電流效率隨電流密度增大而降低的,則陰極電流效率能夠提高分散、覆蓋能力。由於電流密度大的地方,電流效率低,電流密度小的地方,電流效率高,這樣使陰極各處的實際電流密度重新分布得更均勻些。
(3)陰極電流效率隨著電流密度的增大而增大的,則會降低分散和覆蓋能力。因為陰極上電流密度大的地方,電流效率高,電流密度小的地方,電流效率低,這樣使陰極各處的實際電流密度重新分布得更不均勻,也即分散能力降低了。
4.電極和鍍槽的幾何因素
電極的形狀和尺寸、電極間的距離、電極在鍍槽中的位置和鍍槽的形狀等,都會影響鍍層在陰極表麵的均勻分布。為了改善由此而引起的電極上電流分布不均勻狀態,電鍍生產中常采用輔助陰極和象形陽極,適當增大陰、陽極之間的距離等方法。
5.基體金屬表麵狀態
由於氫在粗糙表麵上的過電位小於光滑表麵,所以在粗糙表麵上氫容易析出,鍍層就不容易沉積,因此,提高基體金屬的光潔度往往可以改善覆蓋能力,又如基體金屬中含有氫過電位較小的雜質,在這些雜質上氫容易析出,鍍層就難以沉積。如果氫在基體金屬上的過電位小於鍍層金屬上的過電位,那麼在剛入槽電鍍時,將有較多的氫氣逸出。倘若這時局部先鍍上鍍層,那麼由於先鍍上鍍層的部位析氫少,電流效率高,這將使分散能力降低。此時為了鍍取均勻連續的鍍層,常在開始通電時采用短時間的大電流密度“衝擊”,使基體金屬表麵很快地先鍍上一層氫過電位大的鍍層金屬,然後按正常規定的電流密度進行電鍍,這就可以消除基體金屬對分散能力和覆蓋能力的不良影響。