【正文】 引言 電鍍，即采用電化學(xué)的方法使金屬離子還原為金屬，并在金屬或非金屬制品表面形成符合要求的平滑、致密的金屬覆蓋層。電鍍后的鍍層性能在很大程度上取代了原來基體的性能，起裝飾和防護(hù)作用，隨著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)的發(fā)展， 電鍍工藝已遍布各個(gè)領(lǐng)域。電流通過鍍槽是電鍍的必要條件，鍍件上的金屬就是在電流流過 電鍍時(shí)引起電化學(xué)反映而形成的。在電鍍中產(chǎn)生電流的裝置，稱之為電鍍電源。 電鍍電源的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)階段：直流電機(jī)階段；硅整流階段；可控硅階段； 電鍍的發(fā)展經(jīng)歷了 4個(gè)發(fā)展階段：直流電機(jī)階段、硅整流階段、可控硅階段、晶體管 階段。脈沖電鍍是一項(xiàng)新的電鍍技術(shù)。它的特點(diǎn)是由脈沖電流對電極過程動(dòng)力學(xué)的特效影響所決定的，其中最主要的是對傳質(zhì)過程的影響。 所謂數(shù)字脈沖電源，就是采用微處理器等數(shù)字電路對脈沖電源中的直流斬波進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示與數(shù)字調(diào)節(jié)的一種脈沖電源。它是當(dāng)今最為現(xiàn)在金的電鍍電源，也是電鍍電源發(fā)展的方向。 隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展 ,數(shù)控電源技術(shù)已經(jīng)用到了各種領(lǐng)域，首先我們先了解一下數(shù)控技術(shù)的發(fā)展情況，人們對電鍍質(zhì)量的要求越來越高。但目前電鍍技術(shù)仍存在某些缺陷，諸如加工時(shí)間長、鍍層厚度均勻性差、鍍層容易出現(xiàn)缺陷以及存在較大內(nèi)應(yīng) 力等。這些缺陷大大限制了電鍍技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，不能適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)，尤其是精密制造的需要。數(shù)控電源技術(shù)是對電解電源實(shí)現(xiàn)大電流、高頻率、大工作比脈沖輸出、環(huán)保、節(jié)電節(jié)時(shí)高效的技術(shù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材 料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論 文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價(jià)： 一、撰寫（設(shè) 計(jì)）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新 意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 數(shù)控電源的設(shè)計(jì) 2 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組） 評價(jià)： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不 及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 1. 緒 論 研究的目的 電鍍技術(shù)是軍用電子元器件設(shè)計(jì)、制造工藝、封裝測試環(huán)節(jié)中的重要 一環(huán)，是軍用電子元器件的重要組成部分和支撐，是保證和加強(qiáng)軍用電子元器件、組件及系統(tǒng)可靠性和整體性能指標(biāo) 的關(guān)鍵，是武器裝備小型化、多功能化、輕員化和高可靠性的重要技術(shù)之一。武器裝備的快速發(fā)展，對電子封裝技術(shù)提出了新的、更高的要求。高質(zhì)量的表面處理技術(shù)成為軍用電子元器件設(shè)計(jì)、制造、封裝技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)和制高點(diǎn)。 長期以來，由于在電鍍行業(yè)中普遍使用直流電鍍電源，人們往往把主要精力用于改變直流電鍍的鍍液成分、采用化學(xué)添加劑等方式來改善鍍層性能。 國際上從 20 世紀(jì) 60 年代中期把脈沖電源引入電鍍領(lǐng)域，發(fā)展非常迅速。 脈沖電鍍實(shí)際上是一種通斷直流電鍍。脈沖電鍍過程中，當(dāng)電流導(dǎo)通時(shí)，脈沖 (峰值 )電流相當(dāng)于普通直流 電流的幾倍甚至幾十倍，正是這個(gè)瞬時(shí)高電流密度使金屬離子在極高的過電位下還原，從而使沉積層晶粒變細(xì) 。當(dāng)電流關(guān)斷時(shí)，陰極區(qū)附近放電離子又恢復(fù)到初始濃度，濃差極化消除，這利于下一個(gè)脈沖周期繼續(xù)使用高的脈沖 (峰值 )電流密度，同時(shí)關(guān)斷期內(nèi)還伴有對沉積層有利的重結(jié)晶、吸脫附等現(xiàn)象。這樣的過程同期性地貫穿整個(gè)電鍍過程的始末，其中所包含的機(jī)理構(gòu)成了脈沖電鍍的最基本原理。 實(shí)踐證明，脈沖電鍍在細(xì)化結(jié)晶、改善鍍層物理化學(xué)性能、節(jié)約貴金屬等方面比傳統(tǒng)的直流電鍍有著不可比擬的優(yōu)越性。 隨著電鍍理論和電源技術(shù)的發(fā)展，將反向脈沖又引 入電鍍，也就是說，在脈沖電鍍正向脈沖期間，適當(dāng)?shù)匾肷倭糠聪蛎}沖，這樣可以將鍍層表面上的雜質(zhì)以及結(jié)合力不太強(qiáng)的離子拉回，從而提高了鍍層的致密性。 20 世紀(jì) 80 年代末 90 年代初雙脈沖電鍍電源在我國開始有所應(yīng)用以來，脈沖電鍍技術(shù)即得到了飛速發(fā)展。目前國內(nèi)已有能實(shí)現(xiàn)單一波形，正反向周期換向的雙脈沖電源。我所曾于 90 年代中期配置了這種雙脈沖電源。 由于在電鍍過程中，在不同的階段需要不同的電鍍參數(shù)，例如在電鍍的初始階段是不允許有反向脈沖的，因?yàn)榇藭r(shí)的反向脈沖會(huì)使鍍件上的金屬離子進(jìn)入到鍍液而污染了電鍍液，所以只 有等工件表面鍍了一層以后，方可引入反向脈沖。對于雙脈沖電源來說，只能等鍍了一段時(shí)間后，再重新手動(dòng)修改電鍍參數(shù)，這樣勢必造成操作上的煩瑣和失誤，同時(shí)因?yàn)檫^多的人為因素的介入，使得重復(fù)性變得很差。 數(shù)控電源的設(shè)計(jì) 4 鑒于以上原因， 受國外程控電鍍電源設(shè)計(jì)思想的啟發(fā)，結(jié)合雙脈沖方波電源制作經(jīng)驗(yàn)，為了更好更寬地適應(yīng)不同電鍍工藝對多參數(shù)脈沖組合電源的需求，我們研制了這套程序控制多脈沖方波 (后略 )電鍍電源。該程序控制多脈沖電鍍電源可以將多組不同參數(shù)的脈沖方波 (包括正、反向脈沖 )進(jìn)行任怠組合，且脈寬、頻率等參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬，使用靈活方便，很好地滿足了多種電鍍工藝的需求 。 國內(nèi)外脈沖電鍍電源研究現(xiàn)狀 脈沖電鍍電源國內(nèi)發(fā)展概況 由于脈沖電鍍對改善鍍層性能有特殊的功能，其經(jīng)濟(jì)效益尤其在節(jié)約貴余屬方面非常顯著。 70 年代后期，我國部分高等院校、研究所、生產(chǎn)廠已研制并投產(chǎn)幾種類型的脈沖電鍍電源，其情況大致可分為以下三個(gè)階段 第一階段 :提供試驗(yàn)室進(jìn)行脈沖電鍍工藝研究和脈沖電鍍機(jī)理探討用的小型脈沖電鍍電源。如峰值電流為 10A 多波形脈沖電鍍電源及峰值電流為 20A,50A, 100A 方波脈沖電源。通過工藝研究和機(jī)理初步探討，脈沖電 鍍在電鍍行業(yè)尤其在貴金屬電鍍、合金電鍍方面有著很強(qiáng)的生命力，提出了金、銀、鍺等貴金屬脈沖電鍍的較成熟的工藝。 第二階段 :在金、銀等貴金屬電鍍行業(yè)中推廣應(yīng)用脈沖電鍍技術(shù)。為了滿足生產(chǎn)需要，脈沖電源已形成峰值電流為 30A, 50A, 100A, 200A, 300A, 500A 的系列產(chǎn)品。生產(chǎn)上不僅提高了電子產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約了電鍍時(shí)間，而且在節(jié)約貴金屬方面有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 隨著脈沖電源容量的增加及頻率范圍的擴(kuò)大又促進(jìn)了電鍍工藝的研究。充分發(fā)揮脈沖電鍍的優(yōu)點(diǎn)，解決傳統(tǒng)直流電鍍中存在的一些弊病。如不加添加劑光 亮鍍鎳新工藝的研究