舒美浅析超声波功率密度对镀镍层组织结构和内应力的影响

为防止有机添加剂在电沉积过程中与金属伴随沉积而影响电真空器件的真空度,电真空用电镀液体系常不含有机添加剂。但这又会导致镀层针孔较多,影响产品的外观及防护性能。通过搅拌镀液可以使氢气泡从阴极表面加速脱离,减少针孔现象,但无法完全避免。超声波的“空化”效应所产生的高速微射流可以强化溶液搅拌的效果,避免析氢产物在基体表面的停留，抑制针孔现象,并能够有效改善镀层的性能"。将超声应用于镍的电沉积已有较多报道。目前关于超声影响电沉积过程的机理倾向于以下几个方面:(1)超声可以加快电子在金属-电镀液界面的传递速率,降低电化学极化,超声频率在40kHz附近时去极化效果最为明显;(2)超声形成的高速微射流可以极大地搅拌镀液,促进镀液流动6;(3)超声空化产生的机械力可以打断晶粒的正常生长过程,形成更小的晶粒,从而起到细化晶粒的作用。然而,有关超声波功率密度对镀层性能的影响却鲜有详细的报道。本工作研究了超声波功率密度对镀层组织结构和内应力的影响,这对将超声技术应用于特种电真空器件制造中具有重要意义。