Đồ án Thiết kế bộ nguồn 1 chiều cho tải mạ điện

LỜI MỞ ĐẦU Mạ kim loại ra đời và phát triển hàng trăm năm nay. Ngày nay mạ kim loại đã trở thành một ngành kỹ thuật phát triển mạnh mẽ ở hầu hết các nước trên thế giới, phục vụ một cách đắc lực cho mọi ngành khoa học kỹ thuật sản xuất và đời sống văn minh con người. Mạ kim loại không chỉ làm mục đích bảo vệ khỏi bị ăn mòn mà còn có tác dụng trang trí, làm tăng vẻ đẹp, sức hấp dẫn cho các dụng cụ máy móc và đồ trang sức… Ngày nay không riêng gì ở những nước phát triển mà ngay trong nước ta kỹ thuật msj đã có những bước phát triển nhảy vọt, thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật trong sản xuất cũng như trong kinh doanh. Để có một lớp mạ tốt ngoài những yếu tố khác thì nguồn điện dùng để mạ là rất quan trọng. Trên cơ sơ đó đồ án này có nhiệm vụ: ‘‘ thiết kế bộ nguồn một chiều cho tải mạ điện ”. Trong quá trình hoàn thành bản đồ án này, do còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em mong các thầy cô giúp đỡ. Em xin chân thành cảm ơn thầy Thân Văn Thông và các thầy cô đã nhiệt tình giúp đỡ và động viên em hoàn thành bản đồ án này. Quy Nhơn, ngày 10 tháng 07 năm 2009 Sinh viên Nguyễn văn Hội MỤC LỤC Lời mở đầu…………………………………………………………..…………………....1 Chương I: Tổng quan về mạ điện……………………………………………………….4 1.1 Yêu cầu của mạ điện…………………………………………………………..............5 Thành phần dung dịch và chế độ mạ………………………………………………….6 1.2.1 Thành phần dung dịch mạ……………………………………………….............6 1.2.2 Chế độ mạ………………………………………………………………………10 Chương II: Khái quát về các bộ nguồn chỉnh lưu……………………………............15 2.1 Nguồn điện cung cấp………………………………………………………...............15 2.2 Thiết bị chỉnh lưu…………………………………………………………….............15 2.2.1 Chỉnh lưu một nửa chu kỳ……………………………………………………...15 2.2.2 Chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính…………………………............17 2.2.3 Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng…………………………………...19 2.2.4 Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng……………………………20 2.2.5 Chỉnh lưu tia ba pha……………………………………………………………24 2.2.6 Chỉnh lưu cầu ba pha…………………………………………………………...26 2.2.7 Chỉnh lưu tia sáu pha…………………………………………………...............31 2.3.Lựa chọ sơ đồ thiết kế………………………………………………………..............33 Chương III: Thiết kế mạch động lực………………………………………………….35 3.1 Tính chọn van động lực……………………………………………………………...35 3.2 Tính toán máy biến áp………………………………………………………………..37 3.3 Tính toán thiết kế cuộn kháng………………………………………………..............47 3.3.1 Xác định góc mở cực tiểu, cực đại……………………………………………..47 3.3.2 Tính cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch……………………………………...48 3.3.3 Tính toán cuộn kháng hạn chế dòng điện gián đoạn…………………………...49 3.3.4 Thiết kế kết cấu cuộn kháng lọc………………………………………..............50 3.4 Tính chọn thiết bị bảo vệ cho mạch động lực………………………………..............55 3.4.1 Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn………………………………………55 3.4.2 Bảo vệ quá dòng cho van………………………………………………………58 3.4.3 Bảo vệ quá tải điện áp cho van…………………………………………………59 Chương IV: Thiết kế mạch điều khiển………………………………………..............61 4.1 Chức năng mạch điều khiển………………………………………………………….61 4.2 Nguyên tắc điều khiển……………………………………………………………….61 4.2.1 Phương pháp điều khiển thẳng đứng tuyến tính………………………..............61 4.2.2 Điều khiển bằng phương pháp thẳng đứng cosin……………………………....62 4.3 Cấu trúc mạch điều khiển……………………………………………………………63 4.4 Thiết kế các khâu trong mạch điều khiển……………………………………………63 4.4.1 Khâu đồng pha………………………………………………………………….63 4.4.2 Khâu so sánh…………………………………………………………………...69 4.4.3 khâu tạo xung…………………………………………………………………..72 4.5 Tính và chọn mạch điều khiển……………………………………………………….75 4.5.1 Chọn mạch điều khiển………………………………………………………….75 4.6 Tính toán các thông số của mạch điều khiển………………………………………...78 4.6.1 Tính biến áp xung………………………………………………………………79 4.6.2 Tính tầng khuếch đại cuối cùng………………………………………………..81 4.6.3 Tính chọn mạch tạo xung………………………………………………………82 4.6.4 Tính chọn tầng so sánh…………………………………………………………83 4.6.5 Tính chọn khâu đồng pha………………………………………………………84 4.7 Sơ đồ của hệ thống…………………………………………………………………...85 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠ ĐIỆN Dưới sự khắc nghiệt của môi trường, nhất là môi trường nóng ẩm ở nước ta, môi trường có hóa chất độc hại… thì kim loại của các chi tiết máy thường bị phá hủy. Tốc độ phá hủy phụ thuộc vào môi trường và kim loại của chi tiết máy đó gọi là sự ăn mòn kim loại. Trước kia để chống lại sự ăn mòn kim loại người ta đã kết hợp các tính chất vật lý, hóa học của các kim loại với nhau, tạo ra những hợp kim loại rất bền với điều kiện môi trường khắc nghiệt, phương pháp này gặp phải khó khăn là trình độ luyện kim phải cao, để đảm bảo luyện đúng tỷ lệ các kim loại trong hợp kim mà không bị lẫn quặng và xỉ thì phải luyện trong các lò điện rất phức tạp và tốn kém, vì vậy giá thành chi tiết hợp kim rất cao. Để chống lại sự ăn mòn kim loại, người ta có phương pháp mạ kim loại để mạ là những kim loại có tính chất vật lý và hóa học rất tốt chịu được trong các môi trường độc hại, ẩm ướt, nước biển, nhiệt độ cao…phủ lên bề mặt chi tiết cần được bảo vệ chính vì vậy mà công nghệ mạ điện còn có giá trị kinh tế rất cao, bền và rẻ. Mạ điện còn được dùng để tạo ra các màng kim loại có những đặc tính như độ cứng cao, dẫn điện tốt… đáp ứng được những yêu cầu phức tạp của ngành công nghiệp hiện đại và các ngành kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay. Mạ điện là phương pháp dùng nguồn một chiều cực dương nối vào Anốt, cực âm nối vào Katốt của bể mạ điện phân. Hình 1.1:kết cấu bể mạ Nguồn một chiều Cực dương Anốt (điện cực tan) Cực âm Katốt (kim loại được mạ) Lớp kim loại bán vào bề mặt chi tiết cần mạ Bể mạ Dung dịch muối của kim loại cần mạ Khi đặt điện áp một chiều vào hai cực của bể mạ, dưới tác dụng của dòng điện, kim loại mạ ở Anốt sẽ thoát electron để tạo thành Ion dương của kim loại đó tan trong dung dịch muối. M – ne = Mn+ (n là số electron thoát ra) Lực điện trường F có chiều hướng từ Anốt tới Katốt làm cho các Ion dương tạo thành dòng chảy đều tới bám vào bề mặt kim loại mạ còn các electron thoát ra chảy về dương nguồn. Sau một thời gian, độ dày của lớp kim loại cần mạ sẽ đạt yêu cầu. Yêu cầu của mạ điện. Điều kiện xuất hiện hình thành tinh thể và tổ chức tinh thể: Lớp mạ điện có cấu trúc tinh thể rất điển hình, vì thế trong quá trình khử Katốt các kim loại được gọi là mạ điện, lớp mạ có cấu trúc tinh thể càng nhỏ mịn, chặt sít thì chất lượng của nó càng cao. Cũng như các quá trình kết tinh, từ dung dịch quá bão hòa, từ chất nóng chảy… động học quá trình điện kết tinh cũng bị chi phối bởi hai yếu tố chính: tốc độ tạo mầm tinh thể (hay các trung tâm kết tinh) và tốc độ phát triển các mầm ấy. Tốc độ mầm lớn hơn sẽ cho tinh thể nhỏ mịn, chặt sít. Tốc độ phát tiển mầm nhỏ hơn sẽ cho tinh thể thô, to, xốp. - Hình thành tinh thể: Không phải cho mọi mầm tinh thể sinh ra đều được phát triển thành tinh thể cả. Chỉ những mầm có kích thước lớn hơn một ngưỡng nào đó mới có khả năng phát triển thành tinh thể được. Để sinh ra mầm đạt hoặc vượt ngưỡng ấy đòi hỏi có một quá thể bổ xung (tức là cần cần thêm năng lượng), đều có thể thực hiện được nếu bề mặt điện cực bị thụ động nhẹ. Khi tinh thể lớn lên (triển mầm) chỉ đòi hỏi một quá thể bình thường (không cần quá thể bổ xung nữa) vì bề mặt tinh thể ở trạng thái hoạt động. Các tinh thể này thường được nuôi lớn đến cỡ 10-5 ÷ 10-3. Hình thù của chúng không giống hệt nhau, vì trong lúc triển mầm chúng tự chèn ép lẫn nhau mà biến dạng đi. - Tổ chức tinh thể: Lớp mạ là do vô vàn các tinh thể hợp lại mà thành, kích thước tinh thể và cách sắp xếp của chúng sẽ quyết định tính chất và chất lượng mạ. - Việc chọn điện áp một chiều càng bằng phẳng càng tốt. Nếu điện áp không bằng phẳng thì điện trường giữa Anốt và Katốt không đều sẽ tạo ra dòng chảy Ion dương không đều làm cho lớp kim loại mạ bị xốp chất lượng mạ không cao. - Cần có dòng điện mạ lớn để giảm thời gian mạ, tăng năng suất vì khối lượng kim loại bám vào bề mặt Katốt tỷ lệ thuận với dòng điện mạ và thời gian mạ, nhưng không được lớn quá dòng giới hạn cho phép ảnh hưởng không tốt đến chất lượng mạ. Theo định luật Faraday M = k. (g) Trong đó: K: hằng số I: dòng điện mạ (A) t: thời gian mạ (s) n: số electron thoát ra ở Anốt Thành phần dung dịch và chế độ mạ. 1.2.1 Thành phần dung dịch mạ: Dung dịch mạ giữ vai trò quan trọng và quyết định tới năng suất mạ, nó là một hỗn hợp khá phức tạp gồm Ion kim loại mạ, chất điện ly, chất đệm, chất hoạt động bề mặt và chất kéo, chất bóng, chất thấm ướt… nhằm đảm bảo thu được lớp mạ có tính chất và chất lượng như mong muốn. Vai trò của từng thành phần như sau: - Ion kim loại mạ: Trong dung dịch chúng tồn tại ở dạng Ion đơn hay hydrat hóa hoặc Ion phức, có nồng độ lớn từ 1 ÷ 3 mol/l để từng giá trị của mật độ dòng điện giới hạn và tạo điều kiện mở rộng dải mật độ dòng điện Katốt cho thích hợp cho lớp mạ tốt. Dung dịch đơn dùng để mạ tốc độ cao cho các vật có hình thù đơn giản, dung dịch phức tạp cho những trường hợp cần có khả năng phân bố cao, vật mạ cho hình thù phức tạp. - Chất điện ly: Để tăng tốc độ dẫn điện cho chất điện ly thường pha thêm vào các chất dẫn điện. Các chất này không tham gia vào quá trình Katốt và Anốt, mà chỉ đóng vai trò chuyển điện trong dung dịch, làm giảm điện thế bể mạ, giảm nhiệt lượng thoát ra do đó có khả năng dùng dòng điện cao hơn. Đối với các dung dịch axit có thể dùng chất dẫn điện là axit có cùng anion với muối kim loại kết tủa như dùng H2SO4 trong bể mạ đồng sunfat hay thiếc sunfat… còn các dung dịch axit yếu trung tính và kiềm yếu thì dùng muối kim loại kiềm, kiềm thổ, để tránh làm thay đổi độ pH của dung dịch, ví dụ: Na2SO4, MgSO4 trong bể mạ Ni. Cũng có thể dùng các muối này cho hai loại dung dịch trên. Các muối dẫn điện đôi khi còn có tác dụng phụ như Na2CO3 thêm vào các dung dịch xyanua Cu, Ag, Au… ngoài tác dụng tăng độ dẫn điện còn làm tăng tính đệm, tăng phân cực Katốt và giảm phân cực Anốt… nhất là khi dùng nồng độ lớn. - Chất đệm: Nhiều dung dịch mạ chỉ cần việc được trong một khoảng pH nhất định mà thôi, cho nên phải dùng chất đệm thích hợp để khống chế. Các chất đệm thường dùng là axit yếu boric, axêtic, xitric… hoặc các muối như axêtat, Al2(SO4)3, phèn nhôm… mỗi chất đệm có tác dụng ổn định pH trong một khoảng nhất định. Đệm tốt sẽ tránh được dung dịch bị đục do sinh ra hydrôxit khi pH lên quá cao, hoặc thoát ra nhiều khí H2 ở Katốt khi pH xuống quá thấp, các hydrôxit hoặc khí H2 sinh ra lẫn vào lớp mạ làm giảm chất lượng của nó. - Chất hoạt động bề mặt và chất keo: Một số chất hưu cơ thuộc loại chất hoạt động bề mặt hoặc chất keo lẫn vào bể mạ hoặc do ta tác động cho vào, tuy nồng độ rất bé đã có ảnh hưởng tốt của chúng. Ví dụ: cho phenol hoặc crezol vào bể mạ chì hoặc thiếc sẽ được lớp mạ nhẵn, không bị cây, gai nữa. Các chất phụ gia hoặc hoạt động bề mặt thường bị hấp thụ lên bề mặt Katốt. Qúa trình hấp thụ này phụ thuộc nhiều yếu tố trước tiên là nồng độ chất hấp thụ, rồi đến diện tích bề mặt Katốt, nhiệt độ dung dịch và các chất lạ bám trên bề mặt Katốt. Mỗi phụ gia hoạt động bề mặt có tác dụng riêng và chỉ tác dụng đối với từng dung dịch mạ riêng có chất cho kết tủa Katốt nhỏ mịn, sít chặt… ngược lại cũng có chất làm cho kết tủa rất giòn dễ bong, sần sùi… - Chất bóng: Có một số chất hoạt động bề mặt đặc biệt lại cho phép thu được lớp mạ bóng trực tiếp ngay từ bể mạ, không cần phải đánh bóng hay tẩy bóng thêm. Những chất này được gọi chung là chất bóng và sử dụng ngày một rộng rãi, nhất là đối với lớp mạ kiềm, đồng, kẽm… mạ bóng trực tiếp có rất nhiều ưu điểm về mặt kinh tế, công nghệ và kỹ thuật. - Chất san bằng: Chất này cho lớp mạ nhẵn phẳng trong phạm vi khá rộng. Nguyên nhân là chúng hấp thụ lên những điểm có tốc độ mạ lớn và giảm tốc độ ở đó xuống. - Chất biến đổi cấu trúc: Là chất phụ gia làm thay đổi cấu trúc lớp mạ và thậm chí có thể ưu tiên định hướng tinh thể hay ưu tiên sinh ra kiểu mạng tinh thể nào đó. Một số chất hay được dùng để tạo ra các tính chất đặc biệt cho lớp mạ, số khác được dùng để điều chỉnh ứng suất trong lớp mạ (ứng suất là do mạng tinh thể bị xô lệch) nên được gọi là chất giảm ứng suất. - Chất thấm ướt: Phản ứng phụ thường gặp trên Katốt là 2H+ + 2e = H2. Nếu bọt khí hydrô thoát ra bám lâu trên bề mặt Katốt, sẽ cản trở quá trình mạ tại chân bọt, gây rỗ, chân kim (piting) cho lớp mạ. Một số bể mạ (như Ni bóng chẳng hạn) phải dùng chất thấm ướt bề mặt để thúc đẩy bọt mau tách khỏi bề mặt mạ, tránh được rỗ, chân kim. Dung dịch có nhiều chất hưu cơ, có độ nhớt cao, nhiệt độ thấp càng dễ sinh chân kim nên càng phải dùng chất thấm ướt. Các chất thấm ướt hay dùng là Lausinsunfat, Alkylsunfat, rượu etylic. - Chất chống thụ động Anốt: Đa số các quá trình mạ đều dùng Anốt hòa tan để giữ cho nồng độ Ion kim loại mạ trong dung dịch không bị nghèo đi do chúng đã giải phóng ra trên Katốt. Hiện tượng bất lợi hay gặp là Anốt bị thụ động, khi đó trên bề mặt Anốt bị phủ một lớp muối, lớp hydrôxit hoặc lớp oxit khó tan. Lớp này che kín một phần hay toàn bộ bề mặt Anốt, làm cho diện tích hoạt động của Anốt bị thu hẹp, phân cực anốt tăng lên, dẫn đến thoát khí oxy trên Anốt, làm cho Anốt bị thụ động trầm trọng hơn. Để khắc phục hiện tượng này phải cho vào dung dịch mạ chất chống thụ động Anốt. Chúng có tác dụng ngăn việc hình thành các chất khó tan trên mặt Anốt. Vi dụ: chất chống thụ động là Ion Cl trong mạ Ni Ion CN; CNS; muối tatrat… trong mạ đồng xyanua; OH trong bể mạ stanat… Tăng diện tích Anốt để hạ mật độ dòng điện Anốt, tăng nhiệt độ và khuấy dung dịch… cũng là biện pháp hỗ trợ tích cực để chống thụ động Anốt. - Tạp chất: Tạp chất là thành phần không mong muốn nhưng khó tránh khỏi trong các dung dịch kỹ thuật. Chúng có thể là chất vô cơ hay hữu cơ, tồn tại ở dạng tan hay không tan (keo, cặn... ) chúng có thể phóng điện hay hấp thụ trên Katốt và lẫn vào lớp mạ gây lên nhiều tác hại như: bong, rộp, giòn, đen, sọc, gai, rỗ…nguồn gốc của tạp chất có thể từ: + Hóa chất dùng để pha chế không đạt tiêu chuẩn độ sạch. + Nước pha chế không đủ sạch. + Thiết bị, dụng cụ ăn mòn. + Anốt chứa nhiều tạp chất hoặc tạo nhiều mùn. + Theo nước rửa, vật mạ, bụi bặm… lẫn vào + Do dung dịch mạ thủy ngân, tự kết tủa… Vì vậy làm sạch dung dịch mạ thường xuyên và triệt để là yêu cầu bắt buộc, nhất là đối với các bể mạ bóng, mạ tốc độ cao … loại bỏ chất hưu cơ bằng các chất oxy hóa (H2O2; KMnO4; ôxy thoát ra từ Anốt… ) hoặc bằng cách hấp thụ trên than hoạt tính. Loại bỏ các cation dương hơn Ion kim loại mạ bằng cách điện phân ở mật độ dòng điện bé và pH thích hợp, hoặc bằng loại mạ có gây tác hại bằng cách tăng pH để kết tủa chúng dưới dạng hydrôxit… loại bỏ các chất không tan bằng cách lọc dung dịch, tốt nhất là lọc liên tục. 1.2.2 Chế độ mạ. Trong công nghệ hiện đại, để tăng cường quá trình mạ thường dùng dung dịch có nồng độ cao, thêm nhiều loại phụ gia đồng thời tiến hành ở mật độ dòng lớn, nhiệt độ cao và khuấy mạnh. Mỗi loại dung dịch đòi hỏi một chế độ mạ thích hợp riêng cho mình để thu được lớp mạ có tinh thể nhỏ mịn. Những yếu tố sau đây của chế độ mạ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mạ: Hình 1.2: Thay đổi kết tủa theo mật độ dòng điện Trong đó: (1): bột mịn lăn axit và hydroxit (2): sần, cây, gai (3): lớp mạ đa tính (4): Xoắn, lớp, khối (cấu trúc tinh thể hoàn chỉnh nhất). (5): H+ + c → ½H2 - Mật độ dòng điện: Mật độ dòng điện cao sẽ thu được lớp mạ có tinh thể nhỏ, mịn, sít chặt và đồng đều, bởi vì lúc đó mầm tinh thể được sinh ra ồ ạt không chỉ tại điểm lồi (có lợi ích) mà trên cả mặt phẳng (ít ích lợi hơn) của tinh thể. Mặt khác, khi dùng mật độ dòng càng cao sẽ làm cho Ion kim loại sẽ bị nghèo nhanh trong lớp dung dịch sát Katốt, do đó phân cực tăng lên tạo điều kiện sinh ra lớp mạ có tinh thể min. Nhưng nếu dùng mật độ dòng điện quá cao (gần đến dòng giới hạn) cũng lại không được, bởi vì lức đó lớp mạ sẽ bị gai, cây, hoặc cháy, khi mà tạo dòng giới hạn thì chỉ thu được bột kim loại. Ngoài ra, khi dùng mật độ dòng điện cao thì Anốt tan dễ bị thụ động hơn, làm giảm hiệu suất dòng điện mạ và gây biến động mạnh pH ở lớp dung dịch sát Katốt vì vậy muốn tăng được mật độ dòng điện lên mà chất lượng mạ vẫn tốt thì phải nâng cao mật độ dòng điện giới hạn (igh) lên trước đã. Ví dụ: Tăng nhiệt độ, tăng nồng độ Ion chính, tăng đối lưu… ngược lại giảm mật độ dòng điện xuống quá thấp tốc độ mạ sẽ chậm và kết tủa gồm những tinh thể thô, không đồng đều. Cho nên mỗi dung dịch mạ chỉ cho lớp mạ có chất lượng tốt trong một khoảng mật độ dòng điện nhất định mà thôi. Khoảng mật độ dòng điện làm việc này càng rộng thì càng dễ thu được lớp mạ đồng đều. Điều này có nghĩa khi phải mạ cho các vật có hình thù phức tạp. Trong kỹ thuật mạ thường hay dùng xung trong vài ba đến 30s đầu tiên với mật độ cao gấp 2 ÷ 3 lần bình thường hoặc hơn. Trong khoảnh khắc ấy, một lượng rất lớn các tinh thể được hình thành trên toàn bộ bề mặt mạ, kể cả những chỗ khe, khuất, khắc phục được hiện tượng lọt, bỏ mạ cục bộ. Thường áp dụng dòng xung cho mạ Cr nhất, sau đó là mạ Zn, Sn, Fe… Ic Ia t c t c t c t c t Hình 1.3: Dòng điện đổi cực Phương pháp có hiệu quả nhất để tăng cường quá trình mạ đồng thời vẫn thu được lớp mạ tốt là sử dụng dòng điện đặc biệt như dòng đổi cực dòng không đối xứng, dòng không liên tục, dòng xung, ví dụ: dùng dòng đổi cực, (hình 1.3) để mạ thì trong thời gian tc vật mạ chịu phân cực Katốt nên được mạ vào với cường độ dòng thuận Ic sau đó dòng điện tự động đổi mạ chịu phân cực Anốt, sẽ tan ra một phần. Tiếp đó lại bắt đầu một chu kỳ mới. Thời gian T mỗi chu kỳ bằng T = tc + ta nếu Ictc > Icta thì vật vẫn được mạ. Tại các thời điểm lớp mạ bị hòa tan bởi điện lượng thì Iata chính là những đỉnh nhọn, gai, khuyết tật… là những chỗ hoạt động Anốt nhất nên tan mạnh nhất, kết quả thu được lớp mạ nhẵn hơn, hoàn hảo hơn. Tùy từng dung dịch mạ còn chọn tỷ lệ tc : ta (thường từ 5 : 1 đến 10 : 1) và T (thường từ 5 ÷ 10 lần/s) cho thích hợp. Do hiệu ứng tẩy bóng điện hóa cho lớp mạ khi nó chịu phân cực Anốt và tác dụng như khử màng thụ động Anốt bởi hydro thoát ra khi nó chịu phân cực Katốt mà có thể dùng đựợc dòng điện mạ lớn hơn so với khi dùng dòng điện một chiều thông thường. Lớp mạ nhẵn, không chân kim, ứng suất nội bé cũng có thể thu được thì dùng dòng xoay chiều không đối xứng. Sơ đồ cấp dòng bất đối cho bể mạ được mô tả trong hình (1.4). Diều chỉnh các điện trở R sẽ làm thay đổi cường độ dòng trong hai nhánh sao cho dòng điện Katốt chiếm 80% ÷ 90%, còn lại là dòng Anốt. Hình 1.4: Sơ đồ tạo dòng bất đối cho bể mạ - Nhiệt độ: Tăng nhiệt độ cho phép dùng dung dịch có nồng độ cao hơn (vì tăng được độ hòa tan các cầu tử ban đầu). Đồng thời còn tăng độ dẫn điện của dung dịch, giảm nguy cơ thụ động Anốt. Ba yếu tố đó đã làm mật độ dòng điện cao hơn. Nhưng nhiệt độ cao lại làm giảm phân cực Katốt do giảm tác dụng của các chất hoạt động bề mặt, tăng độ phân ly Ion phức hay Ion hydrat hóa (làm giảm phân cực hóa học) và thúc đẩy khuếch tán đối lưu mạnh lên (làm giảm phân cực nồng độ). Cho nên nếu chỉ tăng nhiệt độ mà vẫn giữ nguyên các điều kiện khác lớp mạ sẽ gồm các tinh thể bù trừ được nhược điểm do nhiệt độ cao gây ra và lớp mạ thu được vẫn có tinh thể nhỏ mịn mà tốc độ mạ vẫn nhanh hơn. Vì vậy nhiều dung dịch mạ hiện đại vận hành ở nhiệt độ cao vừa tăng được cường độ làm việc của bể vừa được lớp mạ tốt. Hình 1.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ ñến phân cực Katốt của bể mạ đồng xyanua - Khuấy dung dịch: Trong quá trình mạ, nồng độ Ion kim loại mạ trong lớp dung dịch sát Katốt bị nghèo đi, nếu không được khôi phục lại kịp thời sẽ gây lên phân cực nồng độ quá lớn và nhiều bất lợi khác có thể xảy ra như: không dùng được mật độ dòng điện cao, lớp mạ bị gai, cây, cháy… Dung dịch bị phân lớp nồng độ theo chiều sâu (gần Katốt dung dịch loãng, nhẹ hơn, sẽ chuyển động lên phía trên, gần Anốt dung dịch đặc, nặng hơn sẽ chuyển động xuống phía đáy bể, kết quả là nồng độ dung dịch loãng dần từ dưới lên trên) nên khó thu được lớp mạ đồng đều trên vật mạ. Để khắc phục nhược điểm ấy cần khuấy mạnh để san bằng nồng độ trong toàn khối dung dịch, tăng khuếch tán đến điện cực. Nhưng một nhược điểm mới phát sinh là cấu