氯化物三价铬电镀的电化学形核机理

为研究Cr³⁺在金属电极表面的电结晶行为,在氯化物三价铬电镀溶液中,采用电化学工作站测试了Cr³⁺沉积的时间电流曲线,并利用扫描电镜(SEM)分析镀层形貌。结果表明:在镍电极、铜电极和铬电极表面,Cr³⁺的电沉积均经历了成核过程;铜电极和镍电极表面表现为连续成核转为瞬时成核的机理,铬电极的(I/Im)2-t/tm曲线偏离理论曲线较大,但其表现出较正的形核阶跃电位(-1.1 V);随着阶跃电位的负移,3种电极电沉积的电流极大值逐渐增加,电结晶的扩散速率增加,成核数密度减少,镀层由平整光滑逐渐转变为球状晶胞紧密堆砌,晶胞尺寸逐渐增大;在相同的阶跃电位下,铬电极的沉积电流值更小,成核数密度更大,晶胞尺寸更小。     

添加剂对氯化钾溶液中锌电沉积的影响

目前,添加剂对镀锌的作用及其机理说法不同.用线性扫描法、循环伏安法和计时电流法分别研究了聚乙二醇400(PEG400)及其与苄叉丙酮(BA)复配在氯化钾(KCl)溶液中对锌电沉积的影响;根据Scharifker-Hills成核模型拟合了电流-时间数据.结果表明:PEG400和BA混合比单加更能增大锌在KCl溶液中电沉积的过电位,能更有效地抑制析氢反应;锌的电沉积机理在一定程度上取决于所加入的添加剂,仅添加PEG400,锌电沉积机理与无添加剂的一样,都是晶核瞬时形成和成长的过程,PEG400和BA同时加入,锌的电沉积机理是晶核连续形成后转为晶核瞬时形成.本研究结果有助于氯化钾镀锌高效添加剂的开发.     

甘氨酸对电镀镍层性能的影响

目前,国内将甘氨酸作为镀镍添加剂的研究很少。将甘氨酸作为镀镍液添加剂,研究了不同甘氨酸浓度对镀镍层微观形貌、显微硬度、耐磨性、阴极极化曲线的影响。结果表明:加入适量甘氨酸,可以得到表面结构细致平整的镀镍层。镀镍层的显微硬度随甘氨酸的浓度增加而增大。甘氨酸加入量小于3 g/L时,镀层的耐磨性随甘氨酸加量的增大而提高;镀层的磨损机理为磨粒磨损;但当甘氨酸浓度继续增加到4 g/L时,磨损过程中出现了镀层局部剥落现象,镀层的耐磨性下降。甘氨酸浓度的增加会增大镍电沉积的阴极极化程度。甘氨酸改善镀层表面形貌、提高镀层硬度的作用应该与其在镍沉积过程中增大阴极极化的能力有关。     

镍锰合金的电沉积行为

为了了解镍锰合金沉积的电极过程,采用线性扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法和交流阻抗谱技术对镍锰合金的电沉积与镍的电沉积进行了对比性研究.结果表明:氯化锰的加入增大了阴极极化;镍和镍锰合金的电结晶都与三维连续成核理论相吻合,但加入氯化锰后电结晶成核速率常数增大,晶体向外生长速度和镍离子的扩散系数下降;电荷传递电阻增大,双电层电容下降.这些变化可能都与Mn(OH)2在阴极表面的吸附有关.     

钯铁合金共沉积行为及其成核机理的研究

应用循环伏安法和电位阶跃法研究了Pd-Fe合金电沉积的循环伏安特性与电结晶机理.结果表明,在以FeSO4·7H2O和Pd(NH3)2Cl2为主盐、磺基水杨酸(SSCS)为络合剂、(NH4)2SO4为导电盐所组成的镀液体系中,Pd-Fe合金共沉积经历了成核过程,而不是欠电位沉积,且其电沉积反应是一个不可逆过程;将Pd-Fe合金共沉积的恒电位暂态曲线进行拟合得知,其电结晶的成核过程属于三维瞬时成核方式.     

酸性镀铜添加剂对电沉积循环伏安曲线成核环的影响

金属电沉积的循环伏安(CV)曲线上的成核环可以用于分析添加剂对电沉积的影响及其作用机理。以常用的3种酸性镀铜添加剂为例,探讨了不同添加剂下成核环的形成特点,并从其成核环的位置以及构成成核环的电流曲线来探讨添加剂对铜沉积的影响及其机理。结果表明:当成核环分别位于不加添加剂的阴极电位和阳极电位方向时,添加剂对金属电沉积分别具有阻化和促进作用;阴极扫描方向电流密度Jb和回扫的阳极电流密度Ja是CV曲线成核环的两个特征参数,添加剂作用下的Ja和Jb与不加添加剂的接近,表明添加剂通过吸附-脱附机理影响金属的沉积,反之表明添加剂在电极表面参与化学反应。     

用微电极技术研究镀镍时的阴极行为

用微电极技术，在镀镍液中用线性电位扫描、电位阶跃等方法，研究了镀镍时的阴极行为。结果表明，在阴极电极电位极化较负时，电沉积镍过程的控制性步骤是镍离子(Ni^2 )的扩散步骤。     

硫酸盐体系中铟在玻璃碳电极上的电化学成核机理

关于硫酸盐体系中镀铜的沉积机理少见报道,采用循环伏安法和计时电流法研究了铟在硫酸盐体系中电沉积的循环伏安特性与电结晶机理.通过分析恒电位暂态曲线,求出铟离子的扩散系数D和不同电压下的晶核密度N_0.结果表明:铟的电沉积没有经历欠电位沉积过程,而是经历了晶核形成过程,其电沉积反应是一个不可逆过程;在外加电位范围内铜的电结晶按照瞬时成核方式和三维生长方式进行.     

氨络合物体系中镍在玻璃碳上的电化学成核机理

采用循环伏安法和计时电流法研究了氨络合物体系中镍在玻璃碳上电结晶的初期行为。结果表明．镍在该基体上的沉积没有经历UPD过程，镍的电沉积经历了晶核形成过程，在所研究的外加电位范围内其电结晶按连续成核和三维生长方式进行，外加电位对晶体生长具有显著的影响。通过分析恒电位暂态曲线，求出镍离子的扩散系数D，以及不同外加电位下的饱和晶核数密度Nsat，探讨了外加电位对成核作用的影响。     

铜/镍纳米多层膜脉冲电沉积法制备及沉积机理初探

利用脉冲电沉积法成功制备出了层状结构清晰的Cu/Ni纳米多层膜.采用线性扫描伏安法、循环伏安法以及铜镍沉积过程中的电压-电流曲线等方法,研究了在硼酸系溶液中铜/镍纳米多层膜的沉积机理,使用扫描电子显微技术观察了多层膜的微观结构.结果表明:铜的沉积为扩散控制步骤,镍的沉积分为2步进行,即中间经历Ni(OH)+的过渡状态;铜、镍的沉积电位分别为-0.5 V和-1.1 V.经计算和测量对比,本脉冲法制备的多层膜符合基础电沉积原理.