一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置的制造方法
【專利摘要】一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，它涉及一種鍍膜裝置，具體涉及一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置。本實用新型為了解決納米復合電化學沉積鍍膜工藝中的納米粒子分散性差的問題。本實用新型包括超聲波發生器、電鍍電源、磁場、陽極、電鍍槽、換能器和調幅桿，陽極和工件并排設置在電鍍槽內，電鍍槽內填充電鍍液，陽極通過線路與電鍍電源的正極連接，工件通過線路與電鍍電源的負極連接，所述磁場設置在電鍍槽的外側壁上，超聲波發生器與換能器連接，換能器通過調幅桿與工件接觸。屬于表面工程、功能材料制備及電化學沉積鍍膜領域。
【專利說明】
一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種鍍膜裝置，具體涉及一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，屬于表面工程、功能材料制備及電化學沉積鍍膜領域。
【背景技術】
[0002]電化學沉積鍍膜技術由于具有裝飾、防護零件表面、再修復工件及獲得某些特殊性能的特點而成為表面工程技術的重要工藝方法之一，而且它也是制備納米功能材料的一種重要手段，被廣泛應用于汽車、化工、能源及航空航天等領域。但是這種工藝方法存在電流效率低、鍍層沉積效率低、鍍液分散能力及覆蓋能力不夠，尤其是以復雜異性工件為基體的鍍層厚度均勻性較差，并且在制備納米復合鍍層時存在納米顆粒分布不均勻的問題。[0003 ]超聲波輔助電沉積鍍膜工藝中的超聲波具有超聲空化效應、活化效應、機械效應、熱效應等作用，磁場復合電沉積鍍膜工藝具有磁流體力學(MHD)效應、差異性鍍液磁化力及改善電極表面電流分布、溶液物理化學性能變化的功能，這兩種工藝方法在一定程度上解決了電鍍過程中的電流效率低、液相傳質慢等問題。但是超聲波引入電化學沉積鍍膜工藝存在著超聲波功率調節工藝復雜的缺陷，尤其是復雜工件表面沉積鍍膜質量控制難度較大，而磁場輔助電化學沉積鍍膜工藝所需磁感應強度較高，不利于工業化應用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型為解決納米復合電化學沉積鍍膜工藝中的納米粒子分散性差的問題，進而提出一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置。
[0005]本實用新型為解決上述問題采取的技術方案是:本實用新型包括超聲波發生器、電鍍電源、磁場、陽極、電鍍槽、換能器和調幅桿，陽極和工件并排設置在電鍍槽內，電鍍槽內填充電鍍液，陽極通過線路與電鍍電源的正極連接，工件通過線路與電鍍電源的負極連接，所述磁場設置在電鍍槽的外側壁上，超聲波發生器與換能器連接，換能器通過調幅桿與工件接觸。
[0006]進一步的，所述磁場是由多塊永磁鐵組成的，多塊永磁鐵均布設置在電鍍槽的外側壁上形成環形磁場。
[0007]進一步的，所述磁場是由電磁線圈組成，所述電磁線圈纏繞在電鍍槽的外側壁上形成環形磁場。
[0008]進一步的，所述電磁線圈的直徑為6mm，勵磁電流為20A。
[0009]進一步的，所述電磁線圈通過循環冷卻水系統冷卻。
[0010]本實用新型的有益效果是:1、本實用新型利用磁場及超聲波增強納米粒子的運動，提高鍍液中納米粒子的均勻分散性，改善納米復合鍍層質量;2本實用新型具有電鍍電流效率高、沉積速率快、鍍液分散能力優良、對復雜異性工件膜層覆蓋能力強及工藝調整簡單的特點，并且充分發揮了磁場與超聲波的能量特點，是一種獲得高質量膜層、工藝操作簡單的電鍍工藝;3、本實用新型在電化學沉積鍍膜過程中施加磁場及超聲波，提高電流效率和沉積速率，改善鍍層質量;4、本實用新型的磁場位于電鍍槽周圍，由兩塊永磁體提供平行或垂直于工件與陽極之間電場的磁場;5、本實用新型的超聲波可以施加于工件結構的局部區域;6、本實用新型是可以獲得功能膜層，利用晶體磁各向異性的特點，通過磁場獲取優先生長的晶面，借助于超聲波機械阻礙其他晶面生長，提高可控功能膜層的沉積效率和質量；
7、本實用新型通過磁場及超聲波的聯合作用，提高復雜異性工件的深凹、尖突表面膜層沉積均勻性及微觀結構和性能的一致性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]【具體實施方式】一:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置包括超聲波發生器1、電鍍電源2、磁場、陽極4、電鍍槽6、換能器7和調幅桿8，陽極4和工件5并排設置在電鍍槽6內，電鍍槽6內填充電鍍液，陽極4通過線路與電鍍電源2的正極連接，工件5通過線路與電鍍電源2的負極連接，所述磁場設置在電鍍槽6的外側壁上，超聲波發生器I與換能器7連接，換能器7通過調幅桿8與工件5接觸。
[0013]本實施方式中電鍍槽6和所述磁場位于裝有超聲波傳導液體的槽體內，超聲波發生器I產生的超聲波通過超聲波傳導液體傳輸給電鍍槽6。
[0014]超聲波直接作用于工件5表面，超聲波發生器I通過調幅桿8與工件5表面相接觸，工件5及超聲波發生器I的調幅桿8位于電解槽6內部。
[0015]【具體實施方式】二:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置的磁場是由多塊永磁鐵3組成的，多塊永磁鐵3均布設置在電鍍槽6的外側壁上形成環形磁場。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0016]【具體實施方式】三:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置的磁場是由電磁線圈組成，所述電磁線圈纏繞在電鍍槽6的外側壁上形成環形磁場。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0017]【具體實施方式】四:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，其特征在于:所述電磁線圈的直徑為6mm，勵磁電流為20A。其它組成及連接關系與【具體實施方式】三相同。
[00? 8]【具體實施方式】五:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置的電磁線圈通過循環冷卻水系統冷卻。其它組成及連接關系與【具體實施方式】三相同。
[0019]工作原理
[0020]多個永磁鐵3產生環繞與于工件5與陽極4的磁場，超聲波發生器I產生的超聲波通過電鍍液作用于工件5的表面，在超聲波和磁場的共同作用下，提高電鍍沉積速率，改善電鍍液分散能力，增強復雜異形工件膜層覆蓋能力，獲得右指電鍍薄膜。
[0021]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質，在本實用新型的精神和原則之內，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，其特征在于:所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置包括超聲波發生器(1)、電鍍電源(2)、磁場、陽極(4)、電鍍槽(6)、換能器(7)和調幅桿(8)，陽極(4)和工件(5)并排設置在電鍍槽(6)內，電鍍槽(6)內填充電鍍液，陽極(4)通過線路與電鍍電源(2)的正極連接，工件(5)通過線路與電鍍電源(2)的負極連接，所述磁場設置在電鍍槽(6)的外側壁上，超聲波發生器(I)與換能器(7)連接，換能器(7)通過調幅桿(8)與工件(5)接觸。2.根據權利要求1所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，其特征在于:所述磁場是由多塊永磁鐵(3)組成的，多塊永磁鐵(3)均布設置在電鍍槽(6)的外側壁上形成環形磁場。3.根據權利要求1所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，其特征在于:所述磁場是由電磁線圈組成，所述電磁線圈纏繞在電鍍槽(6)的外側壁上形成環形磁場。4.根據權利要求3所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，其特征在于:所述電磁線圈的直徑為6mm，勵磁電流為20A。5.根據權利要求3所述一種磁場超聲波復合電化學沉積鍍膜裝置，其特征在于:所述電磁線圈通過循環冷卻水系統冷卻。
【文檔編號】C25D17/00GK205662620SQ201620534578
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】許建平, 陳晶, 楊闖
【申請人】黑龍江工程學院