专利名称：一种对镀件施加外部磁场的电镀装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电镀技术领域，具体涉及 ー种对镀件施加外部磁场的电镀装置。
背景技术：
磁电镀技术是指在外加磁场中进行电镀的技术，外加磁场能够改变析出金属在阴极上的沉积速度和晶体生长的方向，提高电镀的效率，对镀件表面的均匀性、硬度，以及其它电化学性能等都有明显的影响。如在磁场中镀铜可以使过电位降低，提高电流密度，所得电镀产物明亮坚硬，质地优良；在磁场中电镀铁钴镍时，沉积速度増加，矫顽磁力和各向异性减少，并降低沉积物的内应カ(程华，现代化工，1991,第2期，pp. 54-58 ； Matsushimaet al. , J. Solid State Electrochem, 2007, Vol. 11, pp. 737-743)。磁场强度与距离的立方成反比，随着与磁铁距离增加而急剧减小，为了在镀件周围获得较大的磁场强度，进行有效的磁场电镀，大部分工作都是对小尺寸的镀件进行磁场电镀；磁场从电镀槽外部施加到镀件上，因此所用电镀槽尺寸也比较小(Matsushima etal. , Surface and Coatings Technology 2004, Vol. 179, pp. 245-251)。在磁场中对较大尺寸镀件进行电镀时，在镀件上施加的磁场强度减弱很多，需要使用高強度的磁铁，费用将大幅度提闻。
发明内容本实用新型的目的是提供一种对镀件施加外部磁场的电镀装置，通过电镀槽结构的变化，以便使用普通的磁铁，对尺寸较大的镀件施加有效的磁场，实现磁场条件下的电镀。一种对镀件施加外部磁场的电镀装置，该装置包括电镀槽和支架，支架放置在电镀槽内，电镀槽为上开ロ的长方体,用于盛放镀液,支架由底板、两块支撑板和支撑杆构成，两块支撑板互相平行，两块支撑板上侧由两条支撑杆连接，下侧固定在底板上，每块支撑板外侧均设有沟槽，支撑杆将支撑板连接为一体，能够承受两侧磁铁之间的吸引力作用；每块支撑板外侧均设有沟槽，在每块支撑板外侧的沟槽内均设置有磁铁，磁铁依靠相互的吸引力紧贴在支撑板上，磁铁用密封袋包装而与镀液隔离；阴极镀件放置在支架中。所述支架用于分隔固定磁铁和镀件基体，是独立部件，可以从电镀槽中取出，方便清洗和更换。阳极固定在电镀槽长边壁面内侧，可以进行双面或单面电镀。两块支撑板的宽度优选与电镀槽内部宽度相同。所述支架的支撑板外侧沟槽可以固定磁铁的横向位置，而且磁铁可以在沟槽中上下移动，适应不同尺寸的镀件，使镀件总是处于磁场中央。电镀槽和支架优选都由耐酸碱腐蚀的硬质塑料制作。除了磁铁的厚度外，支撑板与电镀槽短边之间留有一定的富余距离，需要时可以对磁铁进行叠加。[0012]阴极镀件放在支架的两块支撑板之间，支架上部设置挂杆，用于固定阴极镀件，支撑板之间的距离需要根据镀件的大小和磁铁的作用距离来确定，以能够容纳需要电镀的镀件中尺寸最大者为上限，还要使两块磁铁在该距离上有尽可能强的相互作用。所述支架使得磁铁尽可能靠近镀件，以便在镀件所处位置获得尽可能高的磁场强度。上述磁电镀装置的使用方法首先将两块磁铁密封，以异性磁极相対的方向安装到支架两边的支撑板沟槽内，由于磁铁之间的吸力自动紧贴在支撑板上；将支架放入电镀槽中部位置，镀件放入支架的两支撑板中间并固定；调整磁铁在沟槽中的上下位置使其处于镀件的中部位置，然后将磁铁固定；阳极固定在电镀槽长边壁面内侧，加入镀液，液面没过镀件上边缘即可，之后通电进行电镀。电镀时可以用塑料块填充支撑板与电镀槽壁面之间的空间，減少镀液的装填量。本实用新型的有益效果为
·[0016]本实用新型通过支架将两块磁铁分隔在镀件外侧两端，固定磁铁之间的距离，得到稳定的磁场，并依靠磁铁之间的吸力将磁铁固定在沟槽中，支架使得磁铁尽可能靠近镀件，从而镀件所处位置获得高的磁场强度。本实用新型可以使用较简单的永磁铁给尺寸较大的阴极镀件施加磁场，需要时还可以叠加磁铁，具有低成本，简便易用的特点。
图I是本实用新型电镀槽示意图；图2是本实用新型支架示意图；图中标号1支撑板、2支撑杆、3磁铁、4底板、5沟槽、6挂杆。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行说明实施例I一种对镀件施加外部磁场的电镀装置，该装置包括电镀槽和支架，电镀槽为上开ロ的长方体，用于盛放镀液，支架由底板4、两块支撑板I和支撑杆2构成，两块支撑板I互相平行，两块支撑板I上侧之间有两条支撑杆2，支撑杆2将两块支撑板I连接为一体，两块支撑板I下侧固定在底板4上，每块支撑板I外侧均设有沟槽5，在每块支撑板外侧的沟槽5内均设置有磁铁3，磁铁3依靠相互的吸引力紧贴在支撑板I上，磁铁3用密封袋包装而与镀液隔离，支架放置在电镀槽内；阴极镀件放置在支架中部，支架上部设置挂杆6，用于固定阴极镀件。阳极固定在电镀槽长边壁面内側。所述电镀槽和支架由耐酸碱腐蚀的硬质塑料制作。所述支架用于分隔固定磁铁和镀件基体，是独立部件，可以从电镀槽中取出，方便清洗和更换。所述支撑板I外侧沟槽5可以固定磁铁3的横向位置，而且磁铁3可以在沟槽5中上下移动，适应不同尺寸的镀件，使镀件总是处于磁场中央。电镀槽的内部尺寸为长220 mm、宽120mm、高200臟，所用支架的两块支撑板I之间的距离为120mm,支撑板I宽度为120mm,可以对直径最大为120mm的镀件进行电镀；所用磁铁3尺寸为80X60X 17_，磁铁3的数量为支架两边各ー个，需要时还可以叠加磁铁。利用上述装置在外加磁场下用泡沫基体电镀镍铁合金，所述泡沫基体的制备方法将2_厚的聚氨酯海绵板经过高锰酸钾溶液粗化、草酸洗涤、氯化亚锡溶液敏化、氯化钯溶液活化、化学镀镍和纯镍电镀等系列预处理程序后，具有了较好的导电性，成为可以进行合金电镀的镀件基体。上述装置的使用方法如下首先将两块磁铁3密封，以异性磁极相対的方向安装到支架两边的支撑板沟槽5内，由于磁铁3之间的吸力自动紧贴在支撑板I上；将支架放入电镀槽中部位置；将导电线圈与泡沫基体连接后，将泡沫基体放入支架中间并由挂杆6固定；调整磁铁3在沟槽5中的上下位置使其处于镀件的中部位置，然后将磁铁3固定；用两块镍板作阳极固定在镀槽长边壁面上，将支撑板I外侧空间用塑料块填满后加入镀液，液面没过泡沫基体上边缘即可，之后通电进行电镀。 本实施中合金镀液成分为硫酸镍120g/L，氯化镍40g/L，硫酸亚铁8g/L，柠檬酸钠125g/L，硼酸30g/L，苯亚磺酸钠O. lg/L，糖精3g/L。电镀条件为温度25°C，pH值
4.7，电流密度为663A/m2，电镀时间50分钟。所得泡沫合金镀件表面平整，厚度均匀，热处理后颜色均匀，镀件重量为8. 39g。实施例2外加磁场下泡沫基体电镀镍铁钴合金，镀件的泡沫基体、所用装置及使用方法都与例I相同。合金镀液成分为硫酸镍120g/L，氯化镍40g/L，硫酸亚铁15g/L，硫酸钴16g/し柠檬酸钠125g/L，硼酸30g/L，苯亚磺酸钠O. lg/L，糖精3g/L。电镀条件为温度25°C，pH值4. 7，电流密度为620A/m2，电镀时间60分钟。所得泡沫合金镀件表面平整，厚度均匀，热处理后颜色均匀，重量为9. 75g。除非特别指明，本实用新型中的这些实施例仅用于说明本实用新型，但不能限制本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，在不背离本实用新型精神和实施的前提下，对这些实施方案中的镀液组分、浓度等进行的各种改变或改动也属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种对镀件施加外部磁场的电镀装置，其特征在于该装置包括电镀槽、阳极和支架，支架放置在电镀槽内，电镀槽为上开ロ的长方体，用于盛放镀液，支架由底板(4)、两块支撑板(I)和支撑杆(2)构成，两块支撑板(I)互相平行，且上侧由两条支撑杆(2)连接为一体，下侧固定在底板(4)上，姆块支撑板(I)外侧均设有沟槽(5),在姆块支撑板(I)外侧的沟槽(5)内均设置有磁铁(3)，磁铁(3)依靠相互的吸引カ贴在支撑板(I)上，磁铁(3)用密封袋包装而与镀液隔离，阴极镀件放置在支架中。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述支架是独立部件，可以从电镀槽中取出。
3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于阳极固定在电镀槽长边壁面内側。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述磁铁(3)可以在沟槽(5)中上下移动，适应不同尺寸的镀件，使镀件处于磁场中央。
5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述电镀槽和支架由耐酸碱腐蚀的硬质塑料制作。
6.根据权利要求I所述的装置，其特征在于两块支撑板(I)与电镀槽内部宽度相同。
7.根据权利要求I所述的装置，其特征在于每块支撑板(I)外侧沟槽(5)内的磁铁为一块或者由多块叠加的磁铁组成。
8.根据权利要求I所述的装置，其特征在于支架上部设有挂杆(6)，用于固定阴极镀件。
9.根据权利要求I所述的装置，其特征在干支撑板(I)外侧与电镀槽的空隙用塑料块填充。
专利摘要本实用新型公开了电镀技术领域一种对镀件施加外部磁场的电镀装置，该装置包括电镀槽和支架两部分，支架是独立部件，可与电镀槽分开，主要用于分隔固定磁铁和阴极镀件。支架由底板、两块支撑板和支撑杆构成，两块支撑板互相平行，上侧由两条支撑杆连接，下侧固定在底板上，每块支撑板外侧均设有沟槽，每块支撑板外侧均设有沟槽，在每块支撑板外侧的沟槽内均设置有磁铁，磁铁依靠相互的吸引力贴在支撑板上，磁铁用密封袋包装而与镀液隔离，阴极镀件放置在支架中。本实用新型可以使用较简单的永磁铁给尺寸较大的阴极镀件施加磁场，需要时还可以叠加磁铁，具有低成本，简便易用的特点。
文档编号C25D17/00GK202610375SQ20112055801
公开日2012年12月19日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者王跃发, 杨中元, 张景怀, 汪礼敏 申请人:北京有色金属研究总院, 有研粉末新材料(北京)有限公司