2024年5月21日发(作者：狂曦哲)

２０１６年第３６卷　

航空材料学报　

２０ｌ６．Ｖｏ１．３６　

第２期　第３３—３９页　

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＥＲＯＮＡＵＴＩＣＡＬ　ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ　

Ｎｏ．２　ＰＰ．３３—３９　

Ｃｒ３＋镀液的双向脉冲电沉积特性　

李　倍，　费敬银，　张　闫，　赵非凡，　彭秋艳　

（西北工业大学理学院，西安７１０１２９）　

摘要：采用双向脉冲电沉积法从ｃｒ”镀液中电沉积出铬镀层，并利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）研究脉冲参数对铬镀　

层的微观形貌影响的规律，分析脉冲波形参数与ｃｒ　镀液阴极电流效率之问的相关性，就双向脉冲电沉积与直流　

电沉积过程中所得铬镀层的微观形貌、ｃｒ　镀液的阴极电流效率进行分析、比较。结果表明：平均电流密度、逆向　

脉冲系数、脉冲频率、以及占空比均对铬镀层的微观形貌及电流效率有较大影响；采用双向脉冲电沉积法制备出的　

铬镀层具有表面平整、结晶细致、粗糙度良好的特点，且具有较高的阴极电流效率。　

关键词：Ｃｒ“镀液；镀铬；脉冲电沉积；电镀；电流效率　

ｄｏｉ：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—５０５３．２０１６．２．００６　

中图分类号：ＴＱ１５３．１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—５０５３（２０１６）０２—００３３－０７　

电镀铬是除镀铜、镍、锌之外的主要镀种。以铬　

酐或铬酸盐为主要物质，添加适量的硫酸或含氟化　

脉冲电沉积法对ｚｎ—ｃｏ合金的电沉积特性进行了研　

究，通过调整脉冲参数，可改变Ｚｎ—Ｃｏ合金镀液的　

异常共沉积特性。张午花等Ⅲ　在研究镍的高速电　

合物作为催化剂，通过改变工艺参数可分别获得耐　

磨、耐蚀性能优异或具有良好镜面反射特性的铬镀　

层　。然而这种传统的镀铬液中含有ｃｒ”，该物质　

沉积特性时发现，相比直流电沉积，双向脉冲电沉　

积具有沉积速率快、镀层内应力小、孔隙率少等特　

点，并可以得到结晶颗粒细化的镀层。陈叶等¨　

在关于Ｎｉ－Ｐ合金双向脉冲电沉积的研究结果表　

明，双向脉冲法可以提高合金中Ｐ含量，使镀层变　

对人类及环境有严重的危害，因此，全世界都在制定　

限制含ｃｒ　物质使用的法规　，并积极开展ｃｒ“电　

镀工艺的研究与应用　。有研究结果表明，虽然　

ｃｒ“电镀具有毒性低、镀液分散能力好、可常温施镀　

等特点　７１，但仍存在铬镀层硬度不高、镀厚能力弱、　

得平整、致密，增加了镀层的耐蚀性。因此，采用　

双向脉冲法不仅可以改变镀层的微观形貌，而且　

电流效率低、易出现应力裂纹等问题　。。…。　

为了进一步改善ｃｒ“电镀工艺的使用效果，人　

们通过复合电沉积的方法向铬镀层中引入弥散强化　

相以改善镀层的耐磨性¨　；通过优化镀液的组成以　

可以提高镀层的综合性能。本工作将利用自制的　

双向脉冲电源，对ｃｒ“镀液的双向脉冲电沉积特　

性进行研究。　

提高镀层的沉积速率　。　；利用单向脉冲电沉积法　

增加镀层的镀厚能力¨　。到目前为止，以ｃｒ“镀铬　

１　实验方法　

实验用基体材料是０．１５　ｍｍ的纯铜片。将铜　

片裁剪成５０　ｍｌＴｌ×２０　ｍｍ的长方形试片后，制样技　

术流程如下：　

液为基础，开展双向脉冲电镀铬的研究和应用鲜有　

报道。近年来，随着电子科技的迅速发展，相继出现　

了计算机辅助波形可控的新型电镀电源，为开展新　

型电镀工艺研究提供了条件。Ｆｅｉ等　。。采用双向　

，

厂—　—］　．厂　］　垫，厂　，厂　

通过实验优化得到ｃｒ“镀液成分及工艺参数：　

收稿日期：２０１５—１１—１３；修订日期：２０１５－１２－０２　

８０　ｇ／Ｌ　ＣｒＣ１３·６Ｈ２０，１５　ｇ／Ｌ　ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４，３５　ｇ／Ｌ　

通讯作者：费敬银（１９６２一），男，博士，副教授，主要从事新　

型功能表面改性技术与应用研究，（Ｅ—ｍａｉｌ）ｊｙｆｅｉ＠ｎｗｐｕ．ｅｄｕ．　

ＨＣＯＯＮａ，１０　ｇ／Ｌ　ＫＢｒ，１００　ｇ／Ｌ　ＮＨ４Ｃ１，４０　ｇ／Ｌ　

Ｈ　ＢＯ，，５　ｇ／Ｌ　Ｃ４Ｈ　０　ＫＮａ·４Ｈ：０。采用涂层钛阳　

极（ＤＳＡ），ｐＨ＝２～４，温度２５℃，平均电流密度５一　

３４　

１５　Ａ／ｄｍ　，电镀时间２０　ｍｉｎ。　

航空材料学报　第３６卷　

率这四个独立变化参数，采用正交实验法，进一步优　

化实验方案。以阴极电流效率及镀层外观形貌为评　

价标准，研究上述参数对镀层性能的影响规律。正　

交实验设计如表１所示。　

表ｌ　脉冲电沉积正交因素与水平　

Ｔａｂｌｅ　１　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ｛＇ａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　ｐｌａｔｉｎｇ　

采用的脉冲电源可输出含有逆向脉冲的方波，　

其波形如图１所示。脉冲参数包括：平均电流密度　

（，　）、正向峰值电流密度（，　＋）、逆向峰值电流密度　

（，　一）、正向导通时间（ｔ．）、逆向导通时问（ｔ　）、脉冲　

周期（Ｔ）、占空比（Ａ）、逆向脉冲系数（　）和脉冲频　

率（厂）。根据Ｆｅｉ等　给出的定义，在上述众多参　

数中，只有，　，Ａ，　和．，是独立变化的，其他参数都　

可以表示为四个基本参数的函数　。其中，逆向脉　

冲系数和占空比的变化范围为０到１　Ｅ　２　１。各参数之　

问对应关系如下式所示：　

Ｉ　

，１．＋　

（１）　

＝　。　

Ｉ　

Ｉ　＋　

（２）　

Ｉ　ｔｃ　　

ｐ＋　

，　

ａ　

Ｏ　

ｆ／ｎ１　１　

，　

ｐ。　

－　

一　

ｌ　

１　脉冲波形示意图　

Ｆｉｇ．１　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　ｗａｖｅｆｏｒｍ　

本实验采用Ｆｅｉ　组装的脉冲电镀装置，输出　

符合没计波形特征的方波脉冲。在本项研究中，埘　

于给定的，一Ａ，　和／’，就可以按照（１），（２）表达式　

给出的依赖关系，计算出用于脉冲波形设计的参数　

，　，，　

，一，　。

将这些参数输入到智能化脉冲电源的　

控制主机，就可以开始进行ｃｒ”镀液的双向脉冲电　

沉积特性研究。在双向脉冲电沉积过程中，正向电　

流接通时，接近阴极的金属离子被充分地沉积；而当　

逆向电流接通时，逆向电流能够溶解镀层表面的毛　

刺，使镀层更加平整、致密、光亮，且孔隙率更低。　

采用电量法，核算镀铬液的阴极电流效率。在　

自然光下观察镀层的亮度、色泽、均匀性以及是否有　

肉眼町见的瑕疵。用ＪＳＭ一６３９０Ａ型扫描电镜观察　

镀层的微观形貌。　

２　结果与讨论　

２．１正交实验及结果分析　

引人乎均电流密度、占空比、逆向脉冲系数和频　

综合考虑各因素对阴极电流效率、镀层宏观形　

貌的影响和实际操作的可实现性，初步优化的脉冲　

电沉积工艺参数为：，。　＝５　Ａ／ｄｍ　，　＝０．５，ｆ＝１　Ｈｚ　

和Ａ＝０．６。　

２．２脉冲参数对阴极电流效率和形貌的影响　

２．２．１　平均电流密度的影响　

图２给出了在Ａ＝０．６　：０．５，ｆ＝ｌ　Ｈｚ的条件　

下，，　与阴极电流效率之间的关系。从图２中可见，　

在低电流密度下阴极电流效率较高，例如，当电流密　

度为５　Ａ／ｄｍ　时，阴极电流效率为２４．８％。但是随　

着，　的增加，阴极电流效率迅速下降，当，　在７．５　

～

１０　Ａ／ｄｍ　之问时，阴极电流效率降为９．２０％左　

右。此后，随着，　的继续增加，阴极电流效率继续　

减小，当，　达到１２．５　Ａ／ｄｍ　时，电流效率降为　

２．１　３％。其原因是，电流密度较小时，析氢反应弱，　

沉积的平均电流主要用于ｃｒ“的还原；随着电流密　

度的增大，阴极极化增加，Ｈ，的析出速率增加，阴极　

ｐＨ值升高，此时，镀液中ｃｒ　与ＯＨ之问的羟　

基桥式反应急剧增大，有效放电的ｃｒ“浓度迅速降　

低，导致ｃｒ“电沉积的电流效率降低。　

图２平均电流密度对阴极电流效率的影响　

Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｖｅｒａｇｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｎ　

ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｃａｔｈｏｄｅ　

第２期　ｃｒ　镀液的双向脉冲电沉积特性　３９　

［１　１］ＰＲＯＴＳＥＮＫＯ　Ｖ　Ｓ，ＧＯＲＤＩＩＥＮＫＯ　Ｖ　Ｏ，ＤＡＮＩＬＯＶ　Ｆ　Ｉ．　

Ｕｎｕｓｕａｌ‘‘ｅｈｅｍｉｃａｌ”ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｃｏ—ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　

Ｃ卜Ｃ　ａｌｌｏｙ　ｌｅｃｔｒ０ｄｅｐ０ｓ　０ｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｒｏｍ　ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉ—　

合金镀层［Ｊ］．中国腐蚀与防护学报，２０１２．３２（６）：　

５０１．５０６．　

（ＣＨＥＮ　Ｙ，ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＷＡＮＧ　Ｌ，ｅｔⅡｆ．Ｐｕｌｓｅ　ｅｌｅ（：ｔｒｏｄｅｐｏｓｉ—　

ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ　ｍａｔｒｉｘ　ａｌｌｏｙ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　

Ｕｎｌ　ｂａｔｈ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０　１　２，　

１７：８５—８７．　

ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　

ａｎｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０１２，３２（６）：５０１—５０６．）　

［１２］ＰＨＵＯＮＧ　Ｎ　Ｖ，ＫＷＯＮ　Ｓ　Ｃ，ＬＥＥ　Ｊ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　

ｏｔ　ｐＨ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｇｌｙｃｏｌ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｒ（１ＩＩ）ｓｏｌｕｔｉｏｎ　

［１９］ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＬＩＡＮＧ　Ｇ　ｚ，ＸＩＮ　Ｗ　Ｉ　．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｎｎ）ｒ—　

ｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｚｎ—Ｃｏ　ａｌｌｏｙ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　

ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒ０ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　０ｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ［Ｊ］．　Ｓｕｒｆａｃｅ　

ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，２０６（２１）：４３４９４３５５．　

ｐｌａｔｉｎｇ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　Ｕ－　

ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００７，　

２２（３）：４１７—４２１．　

［１　３］ＺＥＮＧ　ｚ，ＺＨＡＮＧ　Ｙ，ＺＨＡＯ　Ｗ，ｅｔ　ａ１．Ｒｏｌｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ　

ｌｉｇａｎｄｓ　ｉｎ　ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｅｌｅｃｔ　ｒ（Ｊｄｅｐ０ｓｉｔｊ０ｎ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　

ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，２０５（２０）：４７７１—４７７５．　

［２Ｏ］ＣＨＡＮＤＲＡＳＥＫＡＲ　Ｍ　Ｓ，ＰＵＳＨＰＡＶＡＮＡＭ　Ｍ．Ｐｕｌｓｅ　ａｎｄ　

ｐｕｌｓｅ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｐｌａｔｉｎｇ—ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃ，ａ—　

［１４］ＰＲＯＴＳＥＮＫＯ　Ｖ　Ｓ，ＤＡＮＩＬＯＶ　Ｆ　Ｉ，ＧＯＲＤＩＩＥＮＫＯ　Ｖ　０，ｅｔ　

ｎＺ．　Ｅｌｅｃｔ　ｒｆｌ（１ｅｐｏｓｉｔｉ０ｎ　ｏｆ　ｈａｒｄ　ｎａｎ０ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｈｒｏｍｅ　ｆｒｏｍ　

ｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｅｌｅｅｔｒｏｅｈｉｍｉｅａ　Ａｃｔａ，２００８，５３（８）：３３１３—　

３３２２．　

ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｂａｔｈ［Ｊ］．Ｔｈｉｎ　Ｓｏｌｉｄ　

Ｆｉｌｍｓ，２０１１，５２０（１）：３８０—３８３．　

［２１］ＨＯＵ　Ｋ　Ｈ，ＨＷＵ　Ｗ　Ｈ，ＫＥ　Ｓ　Ｔ，ｅｌ“ｆ．Ｎｉ—Ｐ—ＳｉＣ　ｃｏｍｐｏｓ—　

ｆ　１　５］ＨＵＡＮＧ　Ｃ　Ａ，ＬＩＮ　Ｗ，Ｌ１ＡＯ　Ｍ　Ｊ．Ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　

ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｇｈｔ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ｐｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｉ—　

ｉｔｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｐｕｌｓｅ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｌａｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｍａｔｅ—　

ｒｉａｌｓ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００６，１Ｏ０（１）：５４—５９．　

ｒｅｅｔ—ａｎｄ　ｐｕｌｓｅ—ｃｕｒｒｅｎｔ　ｉｎ　１　Ｍ　Ｈ　２　ＳＯ４［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｓｅｉ—　

ｅｎｃｅ，２００６，４８（２）：４６０－４７１．　

ｆ２２］ＡＬＦＡＮＴＡＺＩ　Ａ　Ｍ，ＰＡＧＥ　Ｊ，ＥＲＢ　Ｕ．Ｐｕｌｓｅ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｏｆ　Ｚｎ－　

Ｎｉ　ａｌｌｏｙ　ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｉｅ（　ｔｒ０ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，　

１９９６，２６（１２）：１２２５一Ｉ２３４．　

［】６］ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＷＩＬＣＯＸ　Ｇ　Ｄ．Ｅｌｅ【：ｔｒｏｄ。ｐｏｓｉｔｉ０ｎ　ｏｆ　ｚｎ—Ｃｏ　ａｌｌｏｙｓ　

ｗｉｔｈ　ｐｕｌｓｅ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｆ　Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ　

Ａｃｔａ，２００５，５０（１　３）：２６９３—２６９８．　

［２３］ＭＯＨＡＮ　Ｓ，ＳＡＲＡＶＡＮＡＮ　Ｇ，ＲＥＮＧＡＮＡＴＨＡＮ　Ｎ　Ｇ．　

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｂｅ—　

ｈａｖｉｏｕｒ　ｗｉｔｈ　ｄｉｒｅｃｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｕｌｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　

ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉｍｎ　ｆｏｒｍａｔｅ　ｕｒｅａ　ｂａｔｈ　ａｓ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ　ｔｏ　ｃｏｎ—　

［１７］张午花，费敬银，骆立立，等．脉冲电沉积高速Ｎｉ工艺研　

究［Ｊ］．中曰腐蚀与防护学报，２０１３，３３（４）：３１７—３２４．　

（ＺＨＡＮＧ　Ｗ　Ｈ，ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＬＵＯ　Ｌ　Ｌ，ｅｔ　ａ１．Ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　

ｖｅｎｔｉｏｎａｌ　Ｃｒ　ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１　１，２７　

（１０）：７７５—７８３．　

ｐｕｌｓｅ　ｅｌｅｃｔｒｏ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉ—　

ｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０１　３，３３（４）：　

３１７—３２４．）　

［２４］ＬＥＡＭＡＮ　Ｆ，ＰＵＩＰＰＥ　Ｊ　Ｃ．Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　

ｐｌａｔｉｎｇ［Ｍ］．Ｏｒｌａｎｄｏ，ＵＳＡ：Ａｍｅｒｉｅａｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅｒｓ　ａｎｄ　

Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｆｕｒｎｉｓｈｅｒｓ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９８６．　

［１　８］陈叶，费敬银，王磊，等．脉冲电沉积法制备高Ｐ镍基　

Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｐｕｌｓｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍｉｕｍ　Ｃｏａｔｉｎｇ　ｆｒｏｍ　Ｃｒ　Ｂａｔｈ　

ＬＩ　Ｂｅｔ，　ＦＥＩ　Ｊｉｎｇｙｉｎ，　ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ，　ＺＨＡＯ　Ｆｅｉｆａｎ，ＰＥＮＧ　Ｑｉｕｙａｎ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ　ａｎ　７１０１２９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒ０ｄｅｐ０ｓｉｔｉ０ｎ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　ｆｒｏｍ　Ｃｒ¨ｂａｔｈ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂｙ　ｉｎｅａｎｓ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ—ｐｌａｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　

ｗｉｔｈ　ｓｑｕａｒｅ　ｗａｖｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｐｕｌｓｅ．Ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ｗｅｒｅ　ｅｘａｍｉｎｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｅ。　

ｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｐｕｌｓｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｖｅｒ—　

ａｇｅ　ｅｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ，ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｎｄ　ｄｕｔｙ　ｒａｔｉｏ　ｈａｖｅ　ｇｒｅａｔ　ｉｍｐａｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃ，ｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉ—　

ｃｉｅｎｃｙ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ）ｐｌａｔｉｎｇ，ｔｈｅ　ｇｒａｉｎ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ａｒｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｓｉｇ—　

ｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｂｙ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｐｕｌｓｅｄ　ｅｌｅｃｔｒ０ｄｅｐ０ｓｉｔｉ０ｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｒ　ｂａｔｈ；ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｃｏａｔｉｎｇ；ｐｕｌｓｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐ０ｓｉｈ０ｎ；ｐｌａｔｉｎｇ；ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　

（责任编辑：齐书涵）　

2024年5月21日发(作者：狂曦哲)

２０１６年第３６卷　

航空材料学报　

２０ｌ６．Ｖｏ１．３６　

第２期　第３３—３９页　

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＥＲＯＮＡＵＴＩＣＡＬ　ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ　

Ｎｏ．２　ＰＰ．３３—３９　

Ｃｒ３＋镀液的双向脉冲电沉积特性　

李　倍，　费敬银，　张　闫，　赵非凡，　彭秋艳　

（西北工业大学理学院，西安７１０１２９）　

摘要：采用双向脉冲电沉积法从ｃｒ”镀液中电沉积出铬镀层，并利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）研究脉冲参数对铬镀　

层的微观形貌影响的规律，分析脉冲波形参数与ｃｒ　镀液阴极电流效率之问的相关性，就双向脉冲电沉积与直流　

电沉积过程中所得铬镀层的微观形貌、ｃｒ　镀液的阴极电流效率进行分析、比较。结果表明：平均电流密度、逆向　

脉冲系数、脉冲频率、以及占空比均对铬镀层的微观形貌及电流效率有较大影响；采用双向脉冲电沉积法制备出的　

铬镀层具有表面平整、结晶细致、粗糙度良好的特点，且具有较高的阴极电流效率。　

关键词：Ｃｒ“镀液；镀铬；脉冲电沉积；电镀；电流效率　

ｄｏｉ：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—５０５３．２０１６．２．００６　

中图分类号：ＴＱ１５３．１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—５０５３（２０１６）０２—００３３－０７　

电镀铬是除镀铜、镍、锌之外的主要镀种。以铬　

酐或铬酸盐为主要物质，添加适量的硫酸或含氟化　

脉冲电沉积法对ｚｎ—ｃｏ合金的电沉积特性进行了研　

究，通过调整脉冲参数，可改变Ｚｎ—Ｃｏ合金镀液的　

异常共沉积特性。张午花等Ⅲ　在研究镍的高速电　

合物作为催化剂，通过改变工艺参数可分别获得耐　

磨、耐蚀性能优异或具有良好镜面反射特性的铬镀　

层　。然而这种传统的镀铬液中含有ｃｒ”，该物质　

沉积特性时发现，相比直流电沉积，双向脉冲电沉　

积具有沉积速率快、镀层内应力小、孔隙率少等特　

点，并可以得到结晶颗粒细化的镀层。陈叶等¨　

在关于Ｎｉ－Ｐ合金双向脉冲电沉积的研究结果表　

明，双向脉冲法可以提高合金中Ｐ含量，使镀层变　

对人类及环境有严重的危害，因此，全世界都在制定　

限制含ｃｒ　物质使用的法规　，并积极开展ｃｒ“电　

镀工艺的研究与应用　。有研究结果表明，虽然　

ｃｒ“电镀具有毒性低、镀液分散能力好、可常温施镀　

等特点　７１，但仍存在铬镀层硬度不高、镀厚能力弱、　

得平整、致密，增加了镀层的耐蚀性。因此，采用　

双向脉冲法不仅可以改变镀层的微观形貌，而且　

电流效率低、易出现应力裂纹等问题　。。…。　

为了进一步改善ｃｒ“电镀工艺的使用效果，人　

们通过复合电沉积的方法向铬镀层中引入弥散强化　

相以改善镀层的耐磨性¨　；通过优化镀液的组成以　

可以提高镀层的综合性能。本工作将利用自制的　

双向脉冲电源，对ｃｒ“镀液的双向脉冲电沉积特　

性进行研究。　

提高镀层的沉积速率　。　；利用单向脉冲电沉积法　

增加镀层的镀厚能力¨　。到目前为止，以ｃｒ“镀铬　

１　实验方法　

实验用基体材料是０．１５　ｍｍ的纯铜片。将铜　

片裁剪成５０　ｍｌＴｌ×２０　ｍｍ的长方形试片后，制样技　

术流程如下：　

液为基础，开展双向脉冲电镀铬的研究和应用鲜有　

报道。近年来，随着电子科技的迅速发展，相继出现　

了计算机辅助波形可控的新型电镀电源，为开展新　

型电镀工艺研究提供了条件。Ｆｅｉ等　。。采用双向　

，

厂—　—］　．厂　］　垫，厂　，厂　

通过实验优化得到ｃｒ“镀液成分及工艺参数：　

收稿日期：２０１５—１１—１３；修订日期：２０１５－１２－０２　

８０　ｇ／Ｌ　ＣｒＣ１３·６Ｈ２０，１５　ｇ／Ｌ　ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４，３５　ｇ／Ｌ　

通讯作者：费敬银（１９６２一），男，博士，副教授，主要从事新　

型功能表面改性技术与应用研究，（Ｅ—ｍａｉｌ）ｊｙｆｅｉ＠ｎｗｐｕ．ｅｄｕ．　

ＨＣＯＯＮａ，１０　ｇ／Ｌ　ＫＢｒ，１００　ｇ／Ｌ　ＮＨ４Ｃ１，４０　ｇ／Ｌ　

Ｈ　ＢＯ，，５　ｇ／Ｌ　Ｃ４Ｈ　０　ＫＮａ·４Ｈ：０。采用涂层钛阳　

极（ＤＳＡ），ｐＨ＝２～４，温度２５℃，平均电流密度５一　

３４　

１５　Ａ／ｄｍ　，电镀时间２０　ｍｉｎ。　

航空材料学报　第３６卷　

率这四个独立变化参数，采用正交实验法，进一步优　

化实验方案。以阴极电流效率及镀层外观形貌为评　

价标准，研究上述参数对镀层性能的影响规律。正　

交实验设计如表１所示。　

表ｌ　脉冲电沉积正交因素与水平　

Ｔａｂｌｅ　１　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ｛＇ａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　ｐｌａｔｉｎｇ　

采用的脉冲电源可输出含有逆向脉冲的方波，　

其波形如图１所示。脉冲参数包括：平均电流密度　

（，　）、正向峰值电流密度（，　＋）、逆向峰值电流密度　

（，　一）、正向导通时间（ｔ．）、逆向导通时问（ｔ　）、脉冲　

周期（Ｔ）、占空比（Ａ）、逆向脉冲系数（　）和脉冲频　

率（厂）。根据Ｆｅｉ等　给出的定义，在上述众多参　

数中，只有，　，Ａ，　和．，是独立变化的，其他参数都　

可以表示为四个基本参数的函数　。其中，逆向脉　

冲系数和占空比的变化范围为０到１　Ｅ　２　１。各参数之　

问对应关系如下式所示：　

Ｉ　

，１．＋　

（１）　

＝　。　

Ｉ　

Ｉ　＋　

（２）　

Ｉ　ｔｃ　　

ｐ＋　

，　

ａ　

Ｏ　

ｆ／ｎ１　１　

，　

ｐ。　

－　

一　

ｌ　

１　脉冲波形示意图　

Ｆｉｇ．１　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　ｗａｖｅｆｏｒｍ　

本实验采用Ｆｅｉ　组装的脉冲电镀装置，输出　

符合没计波形特征的方波脉冲。在本项研究中，埘　

于给定的，一Ａ，　和／’，就可以按照（１），（２）表达式　

给出的依赖关系，计算出用于脉冲波形设计的参数　

，　，，　

，一，　。

将这些参数输入到智能化脉冲电源的　

控制主机，就可以开始进行ｃｒ”镀液的双向脉冲电　

沉积特性研究。在双向脉冲电沉积过程中，正向电　

流接通时，接近阴极的金属离子被充分地沉积；而当　

逆向电流接通时，逆向电流能够溶解镀层表面的毛　

刺，使镀层更加平整、致密、光亮，且孔隙率更低。　

采用电量法，核算镀铬液的阴极电流效率。在　

自然光下观察镀层的亮度、色泽、均匀性以及是否有　

肉眼町见的瑕疵。用ＪＳＭ一６３９０Ａ型扫描电镜观察　

镀层的微观形貌。　

２　结果与讨论　

２．１正交实验及结果分析　

引人乎均电流密度、占空比、逆向脉冲系数和频　

综合考虑各因素对阴极电流效率、镀层宏观形　

貌的影响和实际操作的可实现性，初步优化的脉冲　

电沉积工艺参数为：，。　＝５　Ａ／ｄｍ　，　＝０．５，ｆ＝１　Ｈｚ　

和Ａ＝０．６。　

２．２脉冲参数对阴极电流效率和形貌的影响　

２．２．１　平均电流密度的影响　

图２给出了在Ａ＝０．６　：０．５，ｆ＝ｌ　Ｈｚ的条件　

下，，　与阴极电流效率之间的关系。从图２中可见，　

在低电流密度下阴极电流效率较高，例如，当电流密　

度为５　Ａ／ｄｍ　时，阴极电流效率为２４．８％。但是随　

着，　的增加，阴极电流效率迅速下降，当，　在７．５　

～

１０　Ａ／ｄｍ　之问时，阴极电流效率降为９．２０％左　

右。此后，随着，　的继续增加，阴极电流效率继续　

减小，当，　达到１２．５　Ａ／ｄｍ　时，电流效率降为　

２．１　３％。其原因是，电流密度较小时，析氢反应弱，　

沉积的平均电流主要用于ｃｒ“的还原；随着电流密　

度的增大，阴极极化增加，Ｈ，的析出速率增加，阴极　

ｐＨ值升高，此时，镀液中ｃｒ　与ＯＨ之问的羟　

基桥式反应急剧增大，有效放电的ｃｒ“浓度迅速降　

低，导致ｃｒ“电沉积的电流效率降低。　

图２平均电流密度对阴极电流效率的影响　

Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｖｅｒａｇｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｎ　

ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｃａｔｈｏｄｅ　

第２期　ｃｒ　镀液的双向脉冲电沉积特性　３９　

［１　１］ＰＲＯＴＳＥＮＫＯ　Ｖ　Ｓ，ＧＯＲＤＩＩＥＮＫＯ　Ｖ　Ｏ，ＤＡＮＩＬＯＶ　Ｆ　Ｉ．　

Ｕｎｕｓｕａｌ‘‘ｅｈｅｍｉｃａｌ”ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｃｏ—ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　

Ｃ卜Ｃ　ａｌｌｏｙ　ｌｅｃｔｒ０ｄｅｐ０ｓ　０ｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｒｏｍ　ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉ—　

合金镀层［Ｊ］．中国腐蚀与防护学报，２０１２．３２（６）：　

５０１．５０６．　

（ＣＨＥＮ　Ｙ，ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＷＡＮＧ　Ｌ，ｅｔⅡｆ．Ｐｕｌｓｅ　ｅｌｅ（：ｔｒｏｄｅｐｏｓｉ—　

ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ　ｍａｔｒｉｘ　ａｌｌｏｙ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　

Ｕｎｌ　ｂａｔｈ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０　１　２，　

１７：８５—８７．　

ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　

ａｎｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０１２，３２（６）：５０１—５０６．）　

［１２］ＰＨＵＯＮＧ　Ｎ　Ｖ，ＫＷＯＮ　Ｓ　Ｃ，ＬＥＥ　Ｊ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　

ｏｔ　ｐＨ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｇｌｙｃｏｌ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｒ（１ＩＩ）ｓｏｌｕｔｉｏｎ　

［１９］ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＬＩＡＮＧ　Ｇ　ｚ，ＸＩＮ　Ｗ　Ｉ　．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｎｎ）ｒ—　

ｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｚｎ—Ｃｏ　ａｌｌｏｙ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　

ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒ０ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　０ｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ［Ｊ］．　Ｓｕｒｆａｃｅ　

ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，２０６（２１）：４３４９４３５５．　

ｐｌａｔｉｎｇ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　Ｕ－　

ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００７，　

２２（３）：４１７—４２１．　

［１　３］ＺＥＮＧ　ｚ，ＺＨＡＮＧ　Ｙ，ＺＨＡＯ　Ｗ，ｅｔ　ａ１．Ｒｏｌｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ　

ｌｉｇａｎｄｓ　ｉｎ　ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｅｌｅｃｔ　ｒ（Ｊｄｅｐ０ｓｉｔｊ０ｎ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　

ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，２０５（２０）：４７７１—４７７５．　

［２Ｏ］ＣＨＡＮＤＲＡＳＥＫＡＲ　Ｍ　Ｓ，ＰＵＳＨＰＡＶＡＮＡＭ　Ｍ．Ｐｕｌｓｅ　ａｎｄ　

ｐｕｌｓｅ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｐｌａｔｉｎｇ—ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃ，ａ—　

［１４］ＰＲＯＴＳＥＮＫＯ　Ｖ　Ｓ，ＤＡＮＩＬＯＶ　Ｆ　Ｉ，ＧＯＲＤＩＩＥＮＫＯ　Ｖ　０，ｅｔ　

ｎＺ．　Ｅｌｅｃｔ　ｒｆｌ（１ｅｐｏｓｉｔｉ０ｎ　ｏｆ　ｈａｒｄ　ｎａｎ０ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｈｒｏｍｅ　ｆｒｏｍ　

ｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｅｌｅｅｔｒｏｅｈｉｍｉｅａ　Ａｃｔａ，２００８，５３（８）：３３１３—　

３３２２．　

ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｂａｔｈ［Ｊ］．Ｔｈｉｎ　Ｓｏｌｉｄ　

Ｆｉｌｍｓ，２０１１，５２０（１）：３８０—３８３．　

［２１］ＨＯＵ　Ｋ　Ｈ，ＨＷＵ　Ｗ　Ｈ，ＫＥ　Ｓ　Ｔ，ｅｌ“ｆ．Ｎｉ—Ｐ—ＳｉＣ　ｃｏｍｐｏｓ—　

ｆ　１　５］ＨＵＡＮＧ　Ｃ　Ａ，ＬＩＮ　Ｗ，Ｌ１ＡＯ　Ｍ　Ｊ．Ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　

ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｇｈｔ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ｐｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｉ—　

ｉｔｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｐｕｌｓｅ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｌａｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｍａｔｅ—　

ｒｉａｌｓ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００６，１Ｏ０（１）：５４—５９．　

ｒｅｅｔ—ａｎｄ　ｐｕｌｓｅ—ｃｕｒｒｅｎｔ　ｉｎ　１　Ｍ　Ｈ　２　ＳＯ４［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｓｅｉ—　

ｅｎｃｅ，２００６，４８（２）：４６０－４７１．　

ｆ２２］ＡＬＦＡＮＴＡＺＩ　Ａ　Ｍ，ＰＡＧＥ　Ｊ，ＥＲＢ　Ｕ．Ｐｕｌｓｅ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｏｆ　Ｚｎ－　

Ｎｉ　ａｌｌｏｙ　ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｉｅ（　ｔｒ０ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，　

１９９６，２６（１２）：１２２５一Ｉ２３４．　

［】６］ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＷＩＬＣＯＸ　Ｇ　Ｄ．Ｅｌｅ【：ｔｒｏｄ。ｐｏｓｉｔｉ０ｎ　ｏｆ　ｚｎ—Ｃｏ　ａｌｌｏｙｓ　

ｗｉｔｈ　ｐｕｌｓｅ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｆ　Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ　

Ａｃｔａ，２００５，５０（１　３）：２６９３—２６９８．　

［２３］ＭＯＨＡＮ　Ｓ，ＳＡＲＡＶＡＮＡＮ　Ｇ，ＲＥＮＧＡＮＡＴＨＡＮ　Ｎ　Ｇ．　

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｂｅ—　

ｈａｖｉｏｕｒ　ｗｉｔｈ　ｄｉｒｅｃｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｕｌｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　

ｔｒｉｖａｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉｍｎ　ｆｏｒｍａｔｅ　ｕｒｅａ　ｂａｔｈ　ａｓ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ　ｔｏ　ｃｏｎ—　

［１７］张午花，费敬银，骆立立，等．脉冲电沉积高速Ｎｉ工艺研　

究［Ｊ］．中曰腐蚀与防护学报，２０１３，３３（４）：３１７—３２４．　

（ＺＨＡＮＧ　Ｗ　Ｈ，ＦＥＩ　Ｊ　Ｙ，ＬＵＯ　Ｌ　Ｌ，ｅｔ　ａ１．Ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　

ｖｅｎｔｉｏｎａｌ　Ｃｒ　ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１　１，２７　

（１０）：７７５—７８３．　

ｐｕｌｓｅ　ｅｌｅｃｔｒｏ　ｐｌａｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉ—　

ｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０１　３，３３（４）：　

３１７—３２４．）　

［２４］ＬＥＡＭＡＮ　Ｆ，ＰＵＩＰＰＥ　Ｊ　Ｃ．Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　

ｐｌａｔｉｎｇ［Ｍ］．Ｏｒｌａｎｄｏ，ＵＳＡ：Ａｍｅｒｉｅａｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅｒｓ　ａｎｄ　

Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｆｕｒｎｉｓｈｅｒｓ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９８６．　

［１　８］陈叶，费敬银，王磊，等．脉冲电沉积法制备高Ｐ镍基　

Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｐｕｌｓｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍｉｕｍ　Ｃｏａｔｉｎｇ　ｆｒｏｍ　Ｃｒ　Ｂａｔｈ　

ＬＩ　Ｂｅｔ，　ＦＥＩ　Ｊｉｎｇｙｉｎ，　ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ，　ＺＨＡＯ　Ｆｅｉｆａｎ，ＰＥＮＧ　Ｑｉｕｙａｎ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ　ａｎ　７１０１２９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒ０ｄｅｐ０ｓｉｔｉ０ｎ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　ｆｒｏｍ　Ｃｒ¨ｂａｔｈ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂｙ　ｉｎｅａｎｓ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ—ｐｌａｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　

ｗｉｔｈ　ｓｑｕａｒｅ　ｗａｖｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｐｕｌｓｅ．Ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ｗｅｒｅ　ｅｘａｍｉｎｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｅ。　

ｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｐｕｌｓｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｖｅｒ—　

ａｇｅ　ｅｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ，ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｎｄ　ｄｕｔｙ　ｒａｔｉｏ　ｈａｖｅ　ｇｒｅａｔ　ｉｍｐａｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃ，ｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉ—　

ｃｉｅｎｃｙ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ）ｐｌａｔｉｎｇ，ｔｈｅ　ｇｒａｉｎ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ａｒｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｓｉｇ—　

ｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｂｙ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｐｕｌｓｅｄ　ｅｌｅｃｔｒ０ｄｅｐ０ｓｉｔｉ０ｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｒ　ｂａｔｈ；ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｃｏａｔｉｎｇ；ｐｕｌｓｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐ０ｓｉｈ０ｎ；ｐｌａｔｉｎｇ；ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　

（责任编辑：齐书涵）