[科普中国]-阳极电流密度

简介

阳极电流密度单位面积阳极上通过的电流强度称为阳极电流密度，用DA表示，单元是安培/平方分米，即A/dm2。（海内也有用安培/平方英寸表示）。把电极作为阳极研究其电化学特性时，必须对阳极施加电流，随着阳极电流密度的增加，阳极的电极电位向正方向移动。

电流密度是指每单元面积的电极上的电流强度。电镀上因此一平方分米为根本算计单元，所以，经过一平方分米电极面积的电流强度就喻为该电极的电流密度。阴极电流密度用DK表示，阳极电流密度用DA表示，单元是安培/平方分米，即A/dm2。（海内也有用安培/平方英寸表示）。比如镀件总面积为50平方分米，行使的电流为100安培，则电流密度为100安培÷50平方分米=2安培/平方分米。阴极电流密度对镀层质量影响很大，过高过低城市产生质量低下的镀层。电流密度还直接决议镀层堆积速率，影响分娩功效。

耦合AA-TIG焊电弧阳极电流密度（1）与TIG焊电弧相比，在相同条件下耦合AA-TIG焊电弧的阳极电流密度明显降低，并随电弧电流的减小、弧长的增大、钨极间距的增大、辅助电弧中氧气流量的减小而减小．

（2）当主钨极和辅助钨极的间距较小时，耦合AA-TIG焊电弧的阳极电流密度符合高斯分布，当钨极间距较大时，阳极电流密度向双峰分布过渡，电弧边缘部位符合二次高斯分布，而中心部位偏离二次高斯分布．

（3）电弧电流、弧长和钨极间距等耦合电弧工艺参数对耦合AA-TIG电弧阳极电流密度分布影响较大，而O元素引入的影响较小1。

阳极电流密度对预焙阳极孔隙结构的影响（1）在阳极电流密度由0.75增加至0.90A/cm2范围内，阳极反应表面孔径0～200μm孔隙数量随电流密度增大而逐渐增加，在1.00A/cm2时小孔数量减少而大孔数量显著增多，同时阳极内最大孔径从1250μm减小至1000μm以下；电解质可浸入阳极内部约2mm左右，电解后阳极内电解质液面以上区域小孔数量显著增多。

（2）阳极消耗和碳渣量随反应表面孔隙的形状因子、孔隙率、平均孔径、连通性的减小而降低；在0.75和1.00A/cm2阳极电流密度条件下，骨料颗粒脱落量大导致平均孔径、孔隙率和连通性增大，使阳极碳耗量升高。

（3）通过测定分析获得电解后阳极孔隙参数、碳耗量、电流密度三者间关系数据，可为阳极操作参数优化调控提供技术参考2。

阴阳极电流密度对微弧氧化陶瓷膜特性影响在制备交流或交流脉冲微弧氧化陶瓷膜中，通常提到的电流密度一般是指交变电流密度的有效值。由于交流方式中的电流波形在正、负半周的幅度不等，当正半周的电流幅度大于负半周的电流幅度或者正好与此相反时，会导致其交变电流的有效值相同。但我们在实验中发现，这两种条件所制备陶瓷膜的特性差异很大。因此，采用交流或交流脉冲电源制备陶瓷膜时，有必要将正半周电流的有效值（即阳极电流）和负半周电流的有效值（即阴极电流）分开。考虑到所处理样品的表面积，以阳极电流密度和阴极电流密度作为制备交流或交流脉冲微弧氧化陶瓷膜的电参数控制是较好的选择。

虽然阳极电流密度相同，但不同的阴/阳极电流密度比对所制备的微弧氧化陶瓷膜的形貌和显微硬度等影响很大。当阳极电流密度为15A/dm2，阴/阳极电流密度比为0.7时，所制备的微弧氧化陶瓷膜的显微硬度高达4300HV，陶瓷膜的致密层厚度占总膜厚的80%3。