喷射电铸是利用高压泵将高浓度的电解液,以一定的流量和流速通过空腹阳极表面上的小孔喷向阴极表面,在高密度直流电流的作用下,在阴极表面实现金属快速沉积。喷射电铸时,由于高浓度的电解液是以一定的流量和流速喷向阴极表面,极大的提高了金属离子迁移的速率,能够稳定阴极表面金属离子的浓度,由于电解液的高速冲击不仅对铸层进行了机械活化,还能够及时清除阴极表面产生的气泡,而且还降低了浓差极化及扩散层的厚度,从而可以极大提高了阴极的电流密度,极大提高了铸层的质量及铸层的沉积速率。由电沉积理论可知:
1)晶核的形成与晶粒的长大是同时进行的,只有晶核形成速度大于晶粒长大速度,晶粒才能得到细化。
2)只有提高阴极的电流密度,才能使铸层的晶粒细化,晶粒尺寸减小,从而获得显微硬度较大的铸层。
3)若要提高阴极的电流密度,必须提高电解液的金属离子浓度,并确保阴极表面金属离子浓度的稳定。因为喷射电铸所沉积的铸层晶粒尺寸单位为纳米,而普通电铸所沉积的铸层晶粒尺寸单位为微米。所以,喷射电铸所沉积的铸层与而普通电铸所沉积的铸层相比,在耐磨性、结合力、显微硬度等方面都具有很大的优势。
1.结晶器宽面铜板组箱喷射电铸镍钴合金
工艺特点简介:本工艺集结晶器宽面铜板组箱电镀工艺和喷射电铸工艺的优点与一身,喷射电铸后的结晶器宽面铜板周边棱角部位无结瘤,铸层晶粒细小,晶粒的平均尺寸为60nm,铸层表面平滑致密,显微硬度较高,沉积速率较高、耐磨性较强、无针孔、无缺陷,铸层与基体的结合力较强。喷射电铸10小时铸层的平均厚度大于2mm。
设备及工装:将现有的组箱电镀站的回流系统略加改造即可,将阳极做成组合式空腹喷射阳极,阳极材质为2mm钛板,阳极尺寸为1200mm*180mm*80,阳极表面钻若干个1mm小孔。阳极滤袋采用丙纶拉绒滤布缝制。高频开关电镀电源:电压0-300v,电流0-30000A。碟片式过滤机:30T/h。