真空電鍍工作條件的影響

真空電鍍工作條件是指真空電鍍過程中的操作變化因素，包括：電流密度、溫度、攪拌和電源波形等。

1.陰極電流密度任何鍍液都有一個獲得良好涂層的電流密度范圍。獲得良好涂層的最小電流密度稱為電流密度下限，獲得良好涂層的最大電流密度稱為電流密度上限。一般來說，當陰極電流密度過低時，陰極極化作用較小，涂層晶粒較厚，生產中很少使用過低的陰極電流密度。隨著陰極電流密度的增加，陰極極化作用也隨之增加(極化值的增加取決于各種真空電鍍溶液)，涂層結晶變得細致緊密；但陰極上的電流密度不宜過大或超過允許的上限值(不同的真空電鍍溶液在不同的工藝條件下有不同的陰極電流密度上限值)。超過允許的上限值后，由于陰極附近金屬離子嚴重缺乏，形狀如樹枝的金屬涂層會在陰極的尖端和凸出處產生，或者形狀如海綿的疏松涂層會在整個陰極表面產生。在生產過程中，經常會遇到零件尖角和邊緣的燒焦現象，嚴重時會形成樹枝狀晶體涂層。

2.當真空電鍍溶液溫度在其他條件下保持不變時，提高溶液溫度通常會加速陰極反應速度和離子擴散速度，降低陰極極化效果，從而使涂層晶體變厚。但不能認為提高溶液溫度是不利的。如果與其他工藝條件適當配合，提高溶液溫度也會取得良好的效果。例如，提高溫度可以提高允許陰極電流密度的上限。陰極電流密度的增加將增加陰極化，以彌補加熱的不足，不僅不會使涂層晶體變厚，而且會加速沉積速度，提高生產效率。此外，它還可以提高溶液的導電性，促進陽極溶解，提高陰極電流效率（鉻除外），減少針孔，降低涂層中的應力。

3.攪拌會加速溶液的對流，及時補充和減少陰極附近消耗的金屬離子的濃差極化。因此，在其他條件相同的情況下，攪拌會使涂層結晶變粗。但攪拌后，可以提高允許的陰極電流密度上限，從而克服因攪拌降低陰極化而產生的結晶變粗現象。攪拌可以在較高的電流密度和較高的電流效率下得到緊密細致的涂層。對于一些光亮鍍液，如光亮硫酸鹽鍍銅和光亮鍍鎳，攪拌還可以提高涂層的平整度。在某些情況下，條紋或橘皮涂層也可以消除。攪拌真空電鍍液必須定期或連續過濾，以去除溶液中的各種固體雜質和渣滓，否則會降低涂層的結合力，使涂層粗糙、疏松、多孔。

4.電源真空電鍍生產中常用的電源包括整流器和DC發電機。根據交流電源的相數和整流電路的不同，可以獲得不同的電流波形。如單相半波、單相全波、三相半波、三相全波等。實踐證明，電流波形影響涂層的結晶組織、亮度、分散能力和覆蓋能力、合金成分和添加劑消耗，因此應注意電流波形的選擇。目前，除一般DC外，還可根據實際需要采用周期性換向電流和脈沖電流。

周期性換向電流是直流電流方向的周期性變化，即在真空電鍍過程中，直流電流的方向是正的，然后是反的。正電流是以鍍件為陰極，反電流是以鍍件為陽極。正真空電鍍時間和反真空電鍍時間的總和是周期時間（TK+TA=T）。實踐證明，將周期性換向電流應用于氰化物鍍銅和氰化物鍍銀，獲得的涂層捏合比一般直流電獲得的涂層要好得多。這是因為在反真空電鍍過程中，可以去除真空電鍍過程中產生的劣質涂層，減少或消除涂層上的粗糙度和毛刺；同時，還可以使涂層的尖端和邊緣涂層厚度較厚，退鍍時可以去除更多的涂層，使涂層厚度均勻，平整度好。

應用周期換向真空電鍍時，最好先對零件進行陰極真空電鍍，防止鍍件在沒有涂層的情況下作為陽極，造成基體金屬腐蝕，污染鍍液。

脈沖電流是單向（陰極）電流被一系列開路（無電流通過）周期性中斷的電流。與換向電流不同的是，鍍件不是陽極，而是間歇停止供電。由于間歇中斷電流，陰極電位隨時間周期變化。其波形包括方波、正弦波、三角波和鋸齒波。實驗證明，脈沖電流可以提高鍍金層的硬度和導電性，使金層在高溫下不易變色，并具有鍍厚鍍層的能力；在焦磷酸鹽銅錫合金中，脈沖電流的使用可以提高鍍層中錫的百分比含量；在某些情況下，脈沖電流的使用也可以減少氫的沉淀，提高陰極電流的效率，從而減少針孔、條紋和氫脆性。