脉冲电镀电源是使电镀回路周期性地接通和断开,或者在固定直流上再叠加某一波形脉冲的电镀方法。在电镀生产或者实验测试中,脉冲电镀所使用的脉冲方式可分为单脉冲电源和双脉冲电源两种,使用的脉冲波主要是矩形波和正弦波。单脉冲与双脉冲二者在一个电源上可实现相互转化,也就是说脉冲电源一般即可输出双脉冲双可输出单脉冲。
用直流电电镀时,在阴极和溶液界面处形成较厚的扩散层,使阴极表面金属离子浓度降低产生浓差极化,限制了电沉积的速度,使用较大的电流密度不但不能提高镀速,反而使阴极上的氢气析出量增加,电流效率降低,镀层质量变坏出现氢脆、针孔、麻点、烧焦和起泡等。
相比之下,脉冲电镀由于有关断时间,被消耗的金属离子利用这段时间扩散补充到阴极附近、当下一个导通时间到来时,阴极附近的金属离子浓度得以恢复,故可以使用较高的电流密度。
与直流电镀相比,脉冲电镀有以下优点:
(1)改变镀层结构,晶粒度小,能获得致密、光亮和均匀的镀层。
(2)改善了分散能力和深镀能力。
(3)降低镀层孔隙率,提高了抗蚀性。
(4)降低了镀层内应力,提高镀层韧性。
(5)减小或消除氢脆,改善镀层的物理性能。
(6)减少添加剂的用量,降低镀层中杂质含量,提高了镀层的纯度。
(7)降低浓差极化,提高阴极电流密度,可以提高沉积速度。
此外,采用脉冲电镀可用比较薄的镀层代替较厚的直流电镀层,节约了原材料。尤其是在节约贵重金属方面具有很大的潜力。即脉冲电镀是利用提高镀层质量的方法来达到节约贵重金属的目的,具有较大的经济效益。
生产中应用脉冲电镀的主要是贵重金属。如镀金、镀银,其次是镀镍,也有镀锌和将直流与脉冲电流叠加用于铝的阳极氧化。