一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置的制造方法
【专利摘要】一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，它涉及一种镀膜装置，具体涉及一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置。本实用新型为了解决纳米复合电化学沉积镀膜工艺中的纳米粒子分散性差的问题。本实用新型包括超声波发生器、电镀电源、磁场、阳极、电镀槽、换能器和调幅杆，阳极和工件并排设置在电镀槽内，电镀槽内填充电镀液，阳极通过线路与电镀电源的正极连接，工件通过线路与电镀电源的负极连接，所述磁场设置在电镀槽的外侧壁上，超声波发生器与换能器连接，换能器通过调幅杆与工件接触。属于表面工程、功能材料制备及电化学沉积镀膜领域。
【专利说明】
一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种镀膜装置，具体涉及一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，属于表面工程、功能材料制备及电化学沉积镀膜领域。
【背景技术】
[0002]电化学沉积镀膜技术由于具有装饰、防护零件表面、再修复工件及获得某些特殊性能的特点而成为表面工程技术的重要工艺方法之一，而且它也是制备纳米功能材料的一种重要手段，被广泛应用于汽车、化工、能源及航空航天等领域。但是这种工艺方法存在电流效率低、镀层沉积效率低、镀液分散能力及覆盖能力不够，尤其是以复杂异性工件为基体的镀层厚度均匀性较差，并且在制备纳米复合镀层时存在纳米颗粒分布不均匀的问题。[0003 ]超声波辅助电沉积镀膜工艺中的超声波具有超声空化效应、活化效应、机械效应、热效应等作用，磁场复合电沉积镀膜工艺具有磁流体力学(MHD)效应、差异性镀液磁化力及改善电极表面电流分布、溶液物理化学性能变化的功能，这两种工艺方法在一定程度上解决了电镀过程中的电流效率低、液相传质慢等问题。但是超声波引入电化学沉积镀膜工艺存在着超声波功率调节工艺复杂的缺陷，尤其是复杂工件表面沉积镀膜质量控制难度较大，而磁场辅助电化学沉积镀膜工艺所需磁感应强度较高，不利于工业化应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为解决纳米复合电化学沉积镀膜工艺中的纳米粒子分散性差的问题，进而提出一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置。
[0005]本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是:本实用新型包括超声波发生器、电镀电源、磁场、阳极、电镀槽、换能器和调幅杆，阳极和工件并排设置在电镀槽内，电镀槽内填充电镀液，阳极通过线路与电镀电源的正极连接，工件通过线路与电镀电源的负极连接，所述磁场设置在电镀槽的外侧壁上，超声波发生器与换能器连接，换能器通过调幅杆与工件接触。
[0006]进一步的，所述磁场是由多块永磁铁组成的，多块永磁铁均布设置在电镀槽的外侧壁上形成环形磁场。
[0007]进一步的，所述磁场是由电磁线圈组成，所述电磁线圈缠绕在电镀槽的外侧壁上形成环形磁场。
[0008]进一步的，所述电磁线圈的直径为6mm，励磁电流为20A。
[0009]进一步的，所述电磁线圈通过循环冷却水系统冷却。
[0010]本实用新型的有益效果是:1、本实用新型利用磁场及超声波增强纳米粒子的运动，提高镀液中纳米粒子的均匀分散性，改善纳米复合镀层质量;2本实用新型具有电镀电流效率高、沉积速率快、镀液分散能力优良、对复杂异性工件膜层覆盖能力强及工艺调整简单的特点，并且充分发挥了磁场与超声波的能量特点，是一种获得高质量膜层、工艺操作简单的电镀工艺;3、本实用新型在电化学沉积镀膜过程中施加磁场及超声波，提高电流效率和沉积速率，改善镀层质量;4、本实用新型的磁场位于电镀槽周围，由两块永磁体提供平行或垂直于工件与阳极之间电场的磁场;5、本实用新型的超声波可以施加于工件结构的局部区域;6、本实用新型是可以获得功能膜层，利用晶体磁各向异性的特点，通过磁场获取优先生长的晶面，借助于超声波机械阻碍其他晶面生长，提高可控功能膜层的沉积效率和质量；
7、本实用新型通过磁场及超声波的联合作用，提高复杂异性工件的深凹、尖突表面膜层沉积均匀性及微观结构和性能的一致性。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置包括超声波发生器1、电镀电源2、磁场、阳极4、电镀槽6、换能器7和调幅杆8，阳极4和工件5并排设置在电镀槽6内，电镀槽6内填充电镀液，阳极4通过线路与电镀电源2的正极连接，工件5通过线路与电镀电源2的负极连接，所述磁场设置在电镀槽6的外侧壁上，超声波发生器I与换能器7连接，换能器7通过调幅杆8与工件5接触。
[0013]本实施方式中电镀槽6和所述磁场位于装有超声波传导液体的槽体内，超声波发生器I产生的超声波通过超声波传导液体传输给电镀槽6。
[0014]超声波直接作用于工件5表面，超声波发生器I通过调幅杆8与工件5表面相接触，工件5及超声波发生器I的调幅杆8位于电解槽6内部。
[0015]【具体实施方式】二:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置的磁场是由多块永磁铁3组成的，多块永磁铁3均布设置在电镀槽6的外侧壁上形成环形磁场。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0016]【具体实施方式】三:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置的磁场是由电磁线圈组成，所述电磁线圈缠绕在电镀槽6的外侧壁上形成环形磁场。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0017]【具体实施方式】四:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，其特征在于:所述电磁线圈的直径为6mm，励磁电流为20A。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。
[00? 8]【具体实施方式】五:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置的电磁线圈通过循环冷却水系统冷却。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。
[0019]工作原理
[0020]多个永磁铁3产生环绕与于工件5与阳极4的磁场，超声波发生器I产生的超声波通过电镀液作用于工件5的表面，在超声波和磁场的共同作用下，提高电镀沉积速率，改善电镀液分散能力，增强复杂异形工件膜层覆盖能力，获得右指电镀薄膜。
[0021]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，其特征在于:所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置包括超声波发生器(1)、电镀电源(2)、磁场、阳极(4)、电镀槽(6)、换能器(7)和调幅杆(8)，阳极(4)和工件(5)并排设置在电镀槽(6)内，电镀槽(6)内填充电镀液，阳极(4)通过线路与电镀电源(2)的正极连接，工件(5)通过线路与电镀电源(2)的负极连接，所述磁场设置在电镀槽(6)的外侧壁上，超声波发生器(I)与换能器(7)连接，换能器(7)通过调幅杆(8)与工件(5)接触。2.根据权利要求1所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，其特征在于:所述磁场是由多块永磁铁(3)组成的，多块永磁铁(3)均布设置在电镀槽(6)的外侧壁上形成环形磁场。3.根据权利要求1所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，其特征在于:所述磁场是由电磁线圈组成，所述电磁线圈缠绕在电镀槽(6)的外侧壁上形成环形磁场。4.根据权利要求3所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，其特征在于:所述电磁线圈的直径为6mm，励磁电流为20A。5.根据权利要求3所述一种磁场超声波复合电化学沉积镀膜装置，其特征在于:所述电磁线圈通过循环冷却水系统冷却。
【文档编号】C25D17/00GK205662620SQ201620534578
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】许建平, 陈晶, 杨闯
【申请人】黑龙江工程学院