超声波在复合电沉积技术中的应用

杨自双，谭华，谭业发*，张中威，董贵杨

（解放军理工大学野战工程学院，江苏 南京 210007）

1 前言

随着现在工业的发展，人们对材料的表面性能提出了更高的要求，传统的合金镀层已无法满足。复合电沉积作为材料表面改性的一种工艺，其所得镀层与许多单金属镀层及合金镀层相比，具有更高的硬度，更好的耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性，以及一些特殊的性能(如光电转化功能、催化功能、生物性能等)，在机械、电子、汽车、航空航天、生物技术等领域显示出了极大的应用潜力[1-4]。所谓复合电沉积(或复合电镀)，就是在电镀溶液中加入不溶性的固体微粒，使其与主体金属共沉积在基材上的镀覆工艺，所得到的镀层称为复合镀层[5]。

近年来，随着超声设备的普及和声化学反应器的广泛应用，超声波在电沉积领域[6]，尤其是在复合电沉积方面的应用得到了迅速发展。超声波引起的空化效应、声流效应和机械效应等对复合镀层的微观组织结构、微粒含量、硬度、耐磨性和耐蚀性等性能产生了一定的影响。本文阐述了超声波的理化效应及其在复合电沉积中的作用，论述了超声波对复合镀层的组织结构和性能的影响，指出了超声波在复合电沉积技术的应用中仍存在的问题，并展望了其应用前景。

2 超声波的理化效应

通常把频率大于20 000 Hz的声波称为超声波，它是一种物理能量形式。超声波频率高、波长短、能量集中，传播方向性好、穿透能力强。当超声波作用于液体介质时，疏密相间地向前传播，液体中的微气泡在声场作用下振动，当超声波能量足够高时，微气泡在超声波纵向传播形成的负压区产生、生长，而在正压区又迅速崩溃闭合。……