工件振动式超声辅助喷射电沉积

与传统超声波电沉积相比,超声波辅助选择性电沉积采用了超声波聚能器,超声波能量密度高,衰减程度小,因而对镀层性能影响更为明显。目前,超声波选择性电沉积有以下三种形式。

工件振动式超声辅助喷射电沉积是指将超声波直接作用于待镀的工件,使得工件以超声波频率振动,同时镀液高速喷射到待镀工件表面,实现超声波选择性电沉积。试验中,试样固定在数控平台的水平方向,一端固定于数控平台上,另一端悬空,超声变幅杆前端压住试样悬空端,以保证试样的高频谐振。当加载超声波之后,工件也以超声波频率高频振动,产生空化效应,空化过程基本消除了Ni镀层沉积中的析氢现象。同时,由于超声空化作用对基体表面具有活化作用,使得基体表面的催化活性提高,增加了反应体系中的活性自由基,从而使沉积层与基体的结合力增强。

暋超声辅助喷射电沉积超声波还可应用于喷射电沉积。在该技术中,超声波聚能器将高频超声波直接作用于电解液射流,超声波空化效应与电解液高速喷射的流体动力学过程协同作用,改善镀层组织和性能;计算机实时控制阴极(基体)与电解液射流之间的相对位置,可实现对基体待镀区域的选择;电解液从喷嘴至储液槽为封闭循环流动,泵为其提供压力。

装置中,超声波作用于沉浸在镀液面,在超声聚焦的区域可以产生较高的温度,从而加热镀液,提高镀层质量。超声波在镀液中用于形成喷射状液柱,只有与液柱接触的基体表面才会形成镀层,从而达到选择性电沉积的目的。