1. 激光強(qiang)化噴(pen)射(she)電鍍(du)技術的應用

  為了更好地將激光強化噴射電鍍技術應用于實際，復旦大學葉勻分、郁祖湛設計制作的一套激光強化噴射電鍍裝置，在不(bu)銹鋼基體上直接局部電沉積金獲得成功。、

  圖4-16為激光強化噴射電鍍系統(tong)示意(yi)圖

 該系統利用氣(qi)體(ti)壓力輸(shu)送液體(ti)，使(shi)鍍液流(liu)速(su)穩定。與鍍液接觸材料(liao)均為聚乙烯、四氟乙烯和(he)玻璃，避免(mian)了(le)鍍液被污(wu)染。

2. 實驗條件

 鍍液組成：

 化金鉀(jia)［KAu(CN)2]   7g/L   、 pH    6.4

 磷酸鹽(yan)  180g/L  、 溫度（20±2)℃  、添加劑  微量

 激光功率：0.8W;

 激(ji)光(guang)波長：514.5nm;

 陽極：?0.5mm鍍鉑黑的鉑絲(si)繞(rao)制而成，其(qi)表觀(guan)面積約(yue)1.5c㎡;

 陰極(ji)：Φ25mm 1C-18Ni9Ti不銹鋼圓盤(pan)，該極(ji)板表面粗糙度(du)小(xiao)于0.006μm;

 陰(yin)極移動速率：80μm/s;

 噴嘴直徑：0.5mm;

 施加的陰極電流在5~12mA范圍(wei)內，采用恒電流方式(shi)。

3. 實驗結果(guo)

 a. 鍍層(ceng)厚(hou)度分(fen)布

  其中(zhong)心部(bu)分鍍層較(jiao)厚(hou)，邊緣較(jiao)薄。因為極(ji)板中(zhong)心吸收了(le)激(ji)光能量，使照射區溫度升高(gao)，對(dui)流增強，擴散層變(bian)薄，使電沉積速(su)率提高(gao)，電流密度增加，對(dui)邊緣影響(xiang)不大。

 b. 噴嘴至陰極間(jian)距離的選擇性影響(xiang)

  在激(ji)光功率(lv)0.8W,電流(liu)密度(du)0.64A/cm2的條件下，在流(liu)速(su)為(wei)(wei)2.76m/s時，陰極愈(yu)靠(kao)近噴口，鍍(du)金線(xian)的選擇(ze)性愈(yu)好(hao)，而在流(liu)速(su)為(wei)(wei)6.4m/s時，噴嘴至陰極距離L=4.5mm處，選擇(ze)性最(zui)好(hao)。

 c. 噴(pen)嘴至陰極(ji)距離L對電沉(chen)積速率的影(ying)響(xiang)

  在激光(guang)功率(lv)(lv)0.8W,電流5mA,噴嘴出(chu)口流速u=2.76m/s時，噴嘴至陰極距離L=4.5mm處(chu)的(de)電沉(chen)積(ji)速率(lv)(lv)最大(da)(da)。這可能是(shi)由(you)于噴射的(de)“縮脈”現象，使(shi)噴射束橫截面(mian)最小(xiao)，實際電流密度增大(da)(da)，導致電沉(chen)積(ji)速率(lv)(lv)增大(da)(da)之(zhi)故。

 d. 流體流速對(dui)電沉積速率的影響

  在激光照射下(xia)，反應區(qu)溫度上(shang)升，使電(dian)(dian)荷(he)傳遞速(su)(su)(su)率加(jia)快，流體(ti)流速(su)(su)(su)加(jia)大(da)，使反應區(qu)溫度下(xia)降，導致(zhi)電(dian)(dian)荷(he)傳遞速(su)(su)(su)率下(xia)降，流體(ti)流速(su)(su)(su)的增加(jia)使電(dian)(dian)沉積(ji)速(su)(su)(su)率出現最大(da)值(zhi)。

 e. 激(ji)光對電流(liu)效率(lv)的影響(xiang)

  在流(liu)(liu)體流(liu)(liu)速(su)u=4.89m/s,激(ji)(ji)光照射功率(lv)為0.8W的條件(jian)下(xia)，在相(xiang)同的電流(liu)(liu)密度條件(jian)下(xia)，有激(ji)(ji)光照射時(shi)，電流(liu)(liu)效率(lv)要(yao)比單一噴(pen)射鍍高20%左(zuo)右。這主要(yao)是因(yin)為電極表面吸收了激(ji)(ji)光的能量，使(shi)反應(ying)區域的溫(wen)度有所(suo)升高，微區的鍍液(ye)熱對流(liu)(liu)增強，使(shi)擴散層變薄，使(shi)電流(liu)(liu)效率(lv)增加。

f. 激光輻射對電鍍質量的影響

  一(yi)般情況下直(zhi)接在(zai)(zai)不(bu)加特(te)殊處(chu)理的(de)不(bu)銹鋼基(ji)體(ti)上是無法(fa)(fa)獲得結合良(liang)好的(de)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)。而在(zai)(zai)激(ji)(ji)光(guang)噴射(she)電鍍(du)的(de)情況下，用膠帶實(shi)驗、刀割法(fa)(fa)均(jun)表(biao)明鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)與基(ji)體(ti)結合良(liang)好。用質(zhi)譜儀對(dui)鍍(du)金線進行元素(su)深度分布分析，結果表(biao)明，在(zai)(zai)基(ji)體(ti)與鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)之間有(you)約(yue)0.2μm的(de)“互(hu)融”層(ceng)(ceng)(ceng)，使(shi)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)與基(ji)體(ti)的(de)結合力增強，可(ke)能是激(ji)(ji)光(guang)照(zhao)(zhao)射(she)相互(hu)擴散(san)所致。用掃描電鏡(jing)來觀察(cha)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)表(biao)面的(de)沉(chen)積(ji)形態，激(ji)(ji)光(guang)照(zhao)(zhao)射(she)使(shi)電沉(chen)積(ji)金屬的(de)晶粒(li)聚(ju)集直(zhi)徑變小，使(shi)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)更加致密。