搅拌对电沉积Zn-SiO2电镀液内流场的影响

来源 :第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Helilujah
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  复合电沉积是重要的金属表面处理技术和金属基复合材料的制备方法之一。电解液在搅拌作用下的流动特性对复合颗粒的传质、吸收和沉积等关键环节有着至关重要的影响,但国内外对于流场的作用机理却研究较少。本文选择Zn-SiO2复合电沉积体系,通过使用不同搅拌方式和搅拌强度,并且利用粒子图像测速法(PIV)对电解液的流动状态进行记录和测定,来研究搅拌对复合电沉积过程中电镀液流动情况的影响规律。文中所使用的搅拌方式包括空气搅拌、镀液循环搅拌、螺旋桨搅拌,其中,空气搅拌研究不同通气量对电镀液流动情况的影响,镀液循环搅拌研究不同循环速度以及进出水口的位置对电镀液流动情况的影响,螺旋桨搅拌研究搅拌速度和桨叶距离水槽底部的距离对电镀液流动情况的影响。并得出以下结论:不论何种搅拌方式,随着搅拌速度的提升,电镀槽内电镀液的流动速度也随之提升;对于空气搅拌,增加通入空气的速率即可提高搅拌速率,使电镀槽内电镀液的流动速度提高;对于镀液循环搅拌,增大电镀液的循环速率可提高电镀槽内电镀液的流动速度,进水口和出水口的设置应一个贴近液面,一个贴近水槽底部,这样可以有效提高电镀槽内电镀液的流动速度,当进水口与出水口都位于水槽中部时,增加电镀液的循环速度不能明显提高电镀槽内电镀液的流动速度;对于螺旋桨搅拌,增加搅拌速度即可提高电镀槽内电镀液的流动速度,且搅拌速度提升越大,电镀槽内电镀液的流动速度越大,搅拌桨距离水槽底部的距离大小对水槽内的流场流动速度影响较小,但如果搅拌桨距离水槽底部过远,则水槽底部的液体所受的搅拌作用将会减小,所以,为了使得整个水槽内电镀液都能受到较大的搅拌作用,搅拌桨应尽量靠近水槽底部放置。为研究电解液流场特性对Zn-SiO2复合电沉积的作用机理提供了科学依据。
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