低共熔溶剂中Ni-Co合金电沉积的工艺研究

在摩尔比为1∶2的氯化胆碱-尿素(ChCl-Urea)低共熔溶剂中,在纯铜基体表面制备Ni-Co合金镀层.分别研究沉积温度、沉积电位、主盐浓度比三种因素对Ni-Co合金沉积镀层的影响,通过观察镀层的微观形貌,并利用极化曲线对Ni-Co合金镀层的耐蚀性进行分析,确定ChCl-Urea-NiCl2·6H2O-CoCl2·6...     

铁镍合金异常共沉积的旋转环盘电极研究

应用旋转环盘电极研究了Fe-Ni合金的电沉积过程,通过镀层动电位或恒电流溶解时盘,环电流的测量,可以求得镀层成份、电流效率与极化曲线。实验结果证实在Fe-Ni合金沉积过程中Fe~(2+)的沉积被活化,而Ni~(2+)的沉积被阻碍。讨论了铁镍合金异常共沉积的机理。     

电沉积及激光辅助电沉积镍基镀层表面形貌研究

采用电沉积技术和激光辅助电沉积技术制取了Ｎｉ－Ｐ,Ｎｉ－Ｗ－Ｃｏ合金镀层和Ｎｉ－Ｐ、Ｎｉ－ Ｗ－Ｃｏ与硬质颗粒ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ共沉积形成的复合镀层．用光学显微镜和扫描电镜观察了不同 的施镀条件下镀层的表面形貌,分析了其变化的影响因素．分析结果表明：沉积速度和颗 粒的添加量是影响镀层表面形貌的两个重要因素．     

-βSiC纳米颗粒对Ni-Co共电沉积合金结构和性能的影响

采用复合电沉积方法在Ni基体上制备了(Ni-Co)-SiC纳米复合镀层,该镀层的组织结构与电沉积Ni-Co合金(晶粒尺寸:110 nm)镀层不同,由Ni-Co固溶体基体(晶粒尺寸:50 nm)和均匀分布其中的SiC纳米颗粒(晶粒尺寸:45 nm)组成。SiC纳米颗粒的加入大大细化了镀层的组织,增加了镀层的显微硬度.电化学实验表明:SiC纳米颗粒使金属还原电位发生正移,降低了Ni-Co合金镀液的极化作用.     

化学活化诱导碳化钨化学镀镍铜磷三元合金的研究

采用化学活化直接对WC陶瓷粉体进行预处理,并结合低温超声辅助化学镀制备Ni-Cu-P三元合金包覆WC复合粉体。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和能谱仪(EDS)研究原始WC粉体、化学活化预处理WC粉体以及包覆的复合粉体表面形貌及对应的微观区域元素分布,探讨化学活化机理以及Ni-Cu-P三元合金沉积机理。结果表明:预处理后WC陶瓷粉体表面新生微观缺陷的化学表面,形成Ni-Cu-P三元合金沉积的活化中心,且Cu优先在活化中心沉积形成合金镀层内表面,Ni、P元素沉积则贯穿化学镀过程。     

Betaine·HCl-6EG-nNiSO_4·6H_2O低共熔离子液体电沉积镍镀层

以盐酸甜菜碱(Betaine·HCl)、乙二醇(EG)和六水合硫酸镍(NiSO_4·6H_2O)制备的Betaine·HCl-6EG-nNiSO_4·6H_2O低共熔离子液体为电解液,在碳钢(CS)基体上电沉积出平整致密的金属镍镀层.采用旋转黏度计和电导率仪分别测定了其黏度和电导率.在测试条件下,其黏度为3.918~55.19 m Pa·s,电导率为1.109~0.199 S/m.循环伏安测试结果表明Betaine·HCl-6EG-nNiSO_4·6H_2O(n=0.071)低共熔离子液体中Ni~(2+)在CS电极上的电化学还原过程可以描述为Ni~(2+)→Ni~0,其起始还原电位为-0.56 V.对CS基体上的沉积层进行XRD和EDAS测试,分析结果表明镀层为具有面心立方晶型结构的金属镍.SEM结果表明得到的镍镀层晶粒细小致密且均匀.镀层截面组织金相照片和线性扫描能谱图表明沿CS基体各处均得到厚度分布均匀且与基体结合良好的镍镀层,其厚度约为11μm.     

电镀CrNiFe合金工艺条件研究

研究了从氯化物—硫酸盐电介质中电镀CrNiFe合金。槽的组成、电沉积条件和镀层的组成。在Cr~(3+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)共沉积中,Ni~(2+)、Fe~(2+)共沉积属异常共沉积。槽中Fe~(2+)的浓度对镀层组成有很大影响。     

脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层的组织形貌与性能研究

利用直流(DC)和脉冲(PRC)两种电沉积方法制备了Ni-SiC复合镀层.利用X射线衍射仪(XRD)检测了镀层的微观结构与性能,通过扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面形貌.结果表明:脉冲方法得到的纯镍镀层和复合镀层结晶晶粒更细小均匀,表面更致密平整.当镀层中SiC含量约为10.6%时脉冲镀层的宏观残余应力较直流镀层降低19.5%,硬度提高6.6%.     

表面活性剂对电沉积纳米WO3-Cu复合镀层组织及其性能的影响

为了解不同表面活性剂对纳米复合电沉积过程的作用,研究常用的阴离子、阳离子和非离子表面活性剂对WO_3-Cu复合镀层电沉积过程的影响。采用扫描电子显微镜和能谱分析仪分析添加表面活性剂前后镀层表面微观形貌和镀层成分的变化,通过润湿性试验、自清洁试验、耐磨性试验和光催化试验分别评价表面活性剂对WO_3-Cu复合镀层润湿性能、自清洁性能、耐磨性能和光催化性能的影响。结果表明:表面活性剂可有效改变WO_3纳米颗粒在镀层中的沉积和镀层的表面形貌,其中阳离子和非离子表面活性剂联合添加时制备的复合镀层中WO_3含量达到最高值25.9%;经氟化处理后,其镀层表面接触角可达155°;与纯铜相比,复合镀层有良好的自清洁性、耐磨性和光催化性。     

不锈钢基体室温熔盐电沉积铝

在AlC1₃-EMIC室温熔盐体系中,在201不锈钢基体上电沉积了铝镀层,并利用金相显微镜、能量色散谱和扫描电镜对镀层的成分、表面形貌及镀层与基体之间的结合情况进行了观察分析.结果表明,201不锈钢基体可以通过AlC1₃-EMIC室温熔盐电沉积的方法获得完整平滑且纯度较高的铝镀层.铝镀层晶粒尺寸随电流密度变化较为明显,随电流密度的增大,晶粒尺寸变小,镀层更加致密化.在电沉积前,通过阳极活化对不锈钢基体进行预处理,可以使铝镀层和不锈钢基体的结合得到显著的提高;通过对电沉积后试样进行热处理,可以提高铝镀层和基体之间的结合力.     

电镀镍磷合金老化镀液资源化利用的研究

电镀老化液中含有重金属,属于危险废液。文章提出了一种处理电镀镍磷合金老化镀液的新方法,该方法可将电镀老化液转化为可用的化学镀液。研究了转化镀液的镍离子浓度对沉积速度及稳定性的影响,确定了转化镀液的优化配比,测试了镀层的结合力及镀层断面不同测点的显微硬度,观察了镀层表面及断面的微观形貌。结果表明,镀层具有合格的结合强度和中等的硬度,致密平滑,磷含量稳定。     

1,10-菲绕啉对织物化学镀铜的影响

研究1,10-菲绕啉对织物化学镀铜沉积速率、镀层成分、微观结构、表面形貌和表面电阻的影响。结果表明:添加适量的1,10-菲绕啉可以有效提高沉积速率,表面电阻明显降低,使镀层变得致密均匀,颜色由棕黑色变成亮铜色。添加1,10-菲绕啉还可使镀层中的铜含量增高,改善镀层微观结构,减小晶粒尺寸,可起到细化晶粒的作用,镀层由原来的(111)晶面择优取向转变为(220)和(311)晶面择优取向。     

超声辅助喷射电沉积Ni-Gns复合镀层制备工艺

针对传统的石墨负极存在着比容量低、充电时体积膨胀大导致电极结构不稳定、倍率性能差等缺点,提出采用镍-石墨烯纳米薄片(Ni-Gns)复合镀层作为锂离子电池负极材料的解决方案.为验证该材料的性能,创新研制超声辅助喷射电沉积实验装置,在不同的工艺条件下制得Ni-Gns复合镀层,并制成电池负极.采用正交实验法,以电极充放电循环50次后的放电容量为评价指标,测定最优的电沉积工艺参数组合.结果表明,电沉积参数显著性顺序为:Gns的掺量m镀层厚度h电流密度D镀液温度T,最优数值组合为:m=0.75 g·L~(-1),h=30μm,D=33 A·dm~(-2),T=35℃.观察在此条件下制得的镀层的表面形貌和微观结构,发现Ni-Gns复合镀层结构致密,界面结合良好,Gns在其中弥散分布;给出碳族纳米纤维(晶须)作为增强相的过渡族金属-碳族复合材料电沉积过程机理模型.研究认为:超声波起到提升电沉积效率、改善镀层组织结构的作用;在功率超声和电沉积的协同作用下,Ni(基体相)和Gns(增强相)之间形成由"镍桥"搭接构成的密集且分布均匀的"逾渗导电网络",结合Gns的多层细密蜂窝状薄片结构和自身优异的力学、电化学性能,因此该材料的导电性能优异、结构稳定,适合用作锂离子电池负极材料.     

电沉积铅合金在硫酸中循环伏安行为的研究

采用循环伏安法研究了铜上电沉积铅锡合金和铸造的铅合金在硫酸中的电化学行为,并且在多次循环后,比较两种电极的循环伏安曲线及表面形貌．结果表明：在硫酸电解液中,铜上电沉积铅锡合金电极表面发生的主要电化学反应,与铸造铅电极表面发生的主要的电化学反应基本相同,多次循环后电沉积铅锡合金电极具有更加均匀的表面形貌和组织结构．     

[ChCl-3EG]／CrCl3·6H2O离子液体中电沉积铬镀层的研究

以氯化胆碱（ChCl）、乙二醇（EG）和CrCl3·6H20制备的[ChCl—3EG]／CrCl3·6H2O低共熔溶剂型离子液体为电解液,在镍基阴极上电沉积出黑铬镀层．采用冰点测定仪、旋转式黏度计、电导率仪分别测定了该离子液体的熔点、黏度和电导率,以线性扫描伏安法测得[ChCl-3EG]离子液体的电化学窗口为3．22V．[ChCl-3EG]／CrCl3·6H2O离子液体的循环伏安曲线表明Cr^3＋的电化学还原经历Cr^3＋→Cr^2＋和Cr^2＋→Cr^0两步还原反应,起始还原电位分别为-0．26V和-1．06V,且两步均为不完全可逆过程;以电流密度为20mA／cm。于50℃下进行恒电流电沉积30min,对阴极沉积物的XRD和XPS测试表明,镀层成分铬原子百分比为Cr80．94％、Cr20319．06％．sEM和AFM测试表明,在[ChCl—3EG]／CrCl3·6H2O离子液体中可电沉积出平整、致密、无裂纹、表面粗糙度为5．56nm的黑铬镀层,电沉积铬的电流效率约为65．8％．     

锂离子电池中电沉积锡镍合金电极的嵌锂性能

为获得具有更高比容量的锂离子电池负极材料,通过电沉积方法制备了Sn—Ni合金电极．对合金镀层组成与形貌进行了表征,测试了电极的电化学性能．电沉积Sn—Ni合金电极是Ni,Sn2和Sn复合电极,电极中Sn与Ni的摩尔比为1：1．15,电极首次放电容量可达500mAh／g,库仑效率88％,前10次循环库仑效率都在98％以上,50次循环时放电容量仍可达350mAh／g,库仑效率在94％以上．循环伏安和微分容量曲线都表明,多次循环后的电极完全表现出电沉积Sn电极的特征．扫描电镜照片表明,循环后的Sn—Ni合金电极发生了严重的膨胀和破裂．     

铁基/Ni-Cr合金制备工艺参数及结构性能表征的研究

采用电化学沉积法在45#钢上电镀Ni-Cr合金,利用XRD、SEM、EDS测试方法对所制备的样品进行分析。结果表明,通过X射线分析,镀层为镍铬合金的共溶体。当衍射角2θ为44.375度时出现了明显的衍射峰,且由谢乐公式（Scherrer）计算得晶粒尺寸为35.97nm。由扫描电镜测试分析可知阳极材料的选取对镍铬合金镀层的形貌结构有较大影响。通过能谱仪测试,可知随着电流密度的增加,合金中铬的含量也逐渐增加。     

微弧火花单脉冲沉积斑形貌分析

为了探索微弧火花单脉冲沉积机制,采用铁基合金进行单脉冲沉积实验。使用扫描电镜(SEM)对沉积斑的表面形貌进行观察并分析其形成过程。结果表明微弧火花作用下的单脉冲沉积斑形貌可以分为3类:飞溅沉积斑、熔滴粘连沉积斑和凌乱破碎沉积斑。分析认为3类沉积斑的形成本质是一致的,都是通过气体介质电离击穿、放电通道的建立和熔滴过渡所产生的,而熔滴过渡过程中的受力及受力方式的不同导致其沉积斑的多样性;此外,高温下熔体的表面张力对沉积斑形貌也有影响。     

非晶态Ni-Co-P膜层在碱性介质中的电催化析氢性能

通过电沉积制备了非晶态Ni-Co-P膜层,用电子扫描显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)观察其表面形貌和微观结构;发现氢氟酸的活化处理对电极的析氢反应的电催化性能有很大的增强作用,并比较了处理前后的表面形貌.通过在1 mol/L NaOH溶液中的恒电位和Tafel测试与Ni-Co、Ni电极比较了电催化效率,求出的析氢反应表观活化能分别为19.56、46.29和57.03 kJ·mol-1.结果表明:Ni-Co-P电极对氢气析出反应具有较好的电催化性能.     

硫脲对TC4表面低磷化学镀Ni-P镀层的影响

针对钛合金TC4表面中性(p H=7)低磷化学镀镍的镀液不稳定易失效问题,研究稳定剂硫脲浓度对镀液寿命和镀层沉积速率的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),分析低磷镀液中添加不同浓度硫脲得到的Ni-P镀层的表面形貌、成分和相结构,确定适宜的硫脲添加浓度。结果表明:低磷镀液中添加0.5mg/L的硫脲,能够延长镀液寿命;Ni-P镀层均匀致密,为面心立方的Ni过饱和固溶体晶态镀层,磷含量为3.35wt%,沉积速率为0.5μm/min。优化后的镀液具有稳定、沉积速率快的特点。