硼砂对电镀铜-镍合金耐蚀性的影响

在Cu–Ni合金电镀液(由NiSO₄·6H₂O 174 g/L、CuSO₄·5H₂O 16 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 87 g/L和CH₃COONa 10 g/L组成)中添加0～5 g/L硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)，对比了硼砂质量浓度不同时铜基材上所得Cu–Ni合金镀层的外观、厚度和表面形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和Tafel曲线测试研究了硼砂质量浓度对电镀Cu–Ni合金耐蚀性的影响。结果表明，镀液中添加1～5 g/L硼砂对沉积速率影响不大，但能够提高Cu–Ni合金镀层的均匀性、致密性和平整性，进而改善其耐蚀性。随电镀液中硼砂质量浓度增大，Cu–Ni合金镀层的耐蚀性先改善后变差。当硼砂质量浓度为3 g/L时，Cu–Ni合金镀层的表面形貌最佳，耐蚀性最好。     

2024铝合金直接化学镀镍工艺及镀层性能

以2024铝合金为基体，开发了环保的直接化学镀镍工艺。研究了前处理工艺、镀液pH和温度对化学镀镍的影响，得到较佳的工艺为：先采用10%(体积分数)盐酸+10 g/L Na₂Mo O₄溶液室温酸洗1～2 min，再采用10 g/L NaOH+25 g/L Na₂Mo O₄溶液室温活化5 min，最后采用由Ni SO₄·6H₂O 25 g/L、NaH₂PO₂·H₂O 30 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 15～20 g/L、丁二酸5～10 g/L和复合稳定剂3～5 mg/L组成的镀液在pH=4.4、温度为86℃的条件下化学镀Ni–P合金。在较佳条件下所得到的Ni–P合金镀层均匀致密，P质量分数为12.42%，为高磷非晶态合金镀层，结合力合格，显微硬度为498 HV，耐蚀性良好。     

不同组合配位剂对化学镀镍−钨−磷合金的影响

以柠檬酸钠为主要配位剂,乳酸、甘氨酸、硫酸铵分别为辅助配位剂,在硬铝上二次浸锌后化学镀Ni-W-P合金。基础镀液和工艺条件为:NiSO₄·6H₂O 20 g/L,Na₂WO₄·2H₂O 20 g/L,NaH₂PO₂·H₂O 30 g/L,CH₃COONa·3H₂O 20 g/L,硫脲2 mg/L,pH 8.0,温度85℃,时间1 h。研究了不同配位剂组合对化学镀Ni-W-P合金沉积速率及镀层显微硬度和孔隙率的影响。结果表明,使用30 g/L柠檬酸钠+10 mL/L乳酸时,所得镀层的孔隙率最低,为0.63个/cm²;使用30 g/L柠檬酸钠+10 g/L甘氨酸时,镀层的显微硬度较单一使用柠檬酸钠时有所提高;使用30 g/L柠檬酸钠+25 g/L硫酸铵时,沉积速率最高,为14.69 mg/(cm²·h),镀层的显微硬度高达786.9 HV。     

电流密度对电沉积钴-铁-二氧化锆复合镀层性能的影响

在由FeSO₄·7H₂O 30 g/L、Co SO₄·7H₂O 30 g/L、H₃BO₃ 30 g/L和抗坏血酸1 g/L组成的Co–Fe合金镀液中添加10 g/L自制纳米Zr O₂溶胶,电沉积得到Co–Fe–Zr O₂复合镀层。研究了电流密度对Co–Fe–Zr O₂复合镀层微观结构、厚度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度从5 mA/cm²增大到30 mA/cm²,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的晶粒细化,ZrO₂颗粒复合量、厚度和显微硬度均增大,耐蚀性先改善后变差。当电流密度为25 mA/cm²时,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的厚度为18.6μm,显微硬度为349 HV,表面平整致密,耐蚀性最佳。     

5,5-二甲基乙内酰脲含量对碱性无氰镀镉的影响

选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)作为配位剂、CdO作为主盐在45钢基体上进行碱性无氰镀镉。通过阴极极化曲线测试、循环伏安分析、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段研究了DMH质量浓度对镉电沉积行为及镀层性能的影响。结果表明,随着DMH质量浓度从120 g/L增大至180 g/L,镉离子的初始沉积电位显著负移,阴极极化增强,Cd镀层结晶更加细致,耐蚀性有所改善。继续增大DMH质量浓度至210 g/L时,Cd镀层的形貌和耐蚀性变化不大,但镀液稳定性变差。当DMH的质量浓度为180 g/L时,在1.0 A/dm²下电镀40 min时可以获得结晶细致、耐蚀性良好的Cd镀层。     

5,5-二甲基乙内酰脲配位体系酸性镀镉工艺优化

针对无氰镀镉体系镀液稳定性差、镀层性能不佳等问题，选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)为主配位剂、CdCl₂为主盐研究了新型镀镉工艺。通过赫尔槽试验、阴极极化等技术研究了镉盐和DMH含量、辅助络合剂类型及浓度、pH值以及电流密度等因素的影响，优化了酸性DMH镀镉工艺方案。结果表明：酸性DMH镀镉体系中可以选择柠檬酸铵作为辅助络合剂。适当增加镉盐与DMH含量，可拓宽光亮电流密度范围，提高镉镀层致密性；增加柠檬酸铵浓度有利于提高镀速，但过多的镉盐和DMH会降低镀液稳定性。提高镀液pH值，镉沉积极化电位不断负移，有助于获得细致结晶，但pH>4后镀液易出现沉淀；此外，该体系许可的电流密度不宜超过1.5 A/dm²。综合确定较佳的酸性DMH镀镉工艺方案为：CdCl₂30 g/L,DMH 60 g/L，柠檬酸铵40 g/L,KCl 30 g/L,pH=3，电流密度1.0～1.5 A/dm²。在此体系下所得镉镀层表面结晶细致、均匀致密，晶粒尺寸为650 nm左右，镀层中Cd元素含量为95.6 wt.%。     

化学镀镍-钨-磷非晶态合金的研究

以电阻率为性能指标,采用正交试验对化学镀 Ni-W-P 的镀液配方进行优化,得到最优配方与工艺为:NiSO₄·6H₂O 15g/L,NaH₂PO₂·H₂O 25g/L,Na₂WO₄·2H₂O 10 g/L,Na₃C₆H₅O₇·2H₂O60 g/L,C₃H₆O₃5 mL/L,NH₄Cl 30g/L,pH = 9,温度 88℃,时间 2 h。采用扫描电镜、X 射线衍射仪、显微硬度计等研究了Ni-W-P 合金镀层的表面形貌、结构、显微硬度等性能。在最佳配方与工艺下,化学镀 Ni-W-P 的镀速为 6.9 μm/h,所得Ni-W-P 合金镀层的电阻率为 204.7 mΩ·cm,为典型的非晶态结构,表面均匀分布着大小不一、致密的胞状结构,镀层与基体之间结合力牢固,显微硬度高于 Ni-P 镀层,耐磨性和耐蚀性均优于 Ni-P 镀层。     

新型钢铁无氰镀铜工艺及其应用

在第一代钢铁无氰镀铜工艺的基础上,开发出第二代无氰碱性镀铜新工艺,成功地解决了镀液的稳定性问题。镀液的基础配方和工艺条件为:CuSO₄·5H₂O25.0g/L,C₆H₅O₇K₃·H2O0.2mol/L,辅助配位剂0.05mol/L,稳定剂0.2mol/L,活化剂0.02mol/L,H3BO330g/L,KOH20g/L,添加剂10mL/L,温度45°C,pH8.8⁹.2,电流密度1.0¹.5A/dm2,阳极为电解铜。在新工艺镀液中引入一价铜稳定剂和活化离子,保证了其稳定应用。通过赫尔槽和挂镀试验研究了镀液组分和工艺条件对镀层性能和电流效率的影响,以及镀液的抗杂质能力。结果表明,在本工艺条件下,所得镀层性能良好,电流效率高于90%,镀液的抗杂质性能优良。本工艺适用于钢铁、铜合金预镀铜。经数月的连续生产,镀液保持稳定,产品结合力合格。     

-15℃下Na+， K+， Mg2+//Cl-， NO3-， SO42——H2O体系相平衡研究

新疆卤水硝酸盐矿主要含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-六种离子，属于高元复杂体系，其合理利用和开发需要不同温度下的相平衡研究作为理论支撑。采用等温溶解平衡法，对Na⁺， K⁺， Mg²⁺//Cl^-， NO₃^-， SO₄^2--H₂O体系在-15℃、NaCl·2H₂O饱和条件下的相平衡进行了研究，并构建了相图。相图中有六个零变量点和八个两盐结晶区，只存在一种复盐KCl·MgCl₂·6H₂O。八个两盐结晶区，分别对应于NaCl·2H₂O+Na₂SO₄·10H₂O、NaCl·2H₂O+NaNO₃、NaCl·2H₂O+KCl、NaCl·2H₂O+KNO₃、NaCl·2H₂O+MgSO₄·7H₂O、NaCl·2H₂O+MgCl₂·8H₂O、NaCl·2H₂O+Mg(NO₃)₂·6H₂O和NaCl·2H₂O+KCl·MgCl₂·6H₂O，其中NaCl·2H₂O+Na₂SO₄·10H₂O共晶区最大，在低温时，硫酸钠的溶解度最小，降温过程中较易结晶析出。与该体系在25℃下的相图相比，复盐种类减少5种，零变量点减少19个，相关系得以极大简化。     

电流密度对锌-铟合金电镀层性能的影响

[目的]目前水系锌离子电池负极面临许多挑战。在锌基体表面沉积金属层可为其提供保护屏障,起到抑制析氢、提高耐蚀性、改善力学性能等作用。[方法]采用酸性电镀液在金属锌表面制备了Zn–In合金,镀液配方为：ZnSO₄·7H₂O 40 g/L,In₂(SO₄)₃ 10 g/L,EDTA(乙二胺四乙酸) 40 g/L,C₆H₅K₃O₇ 25 g/L,Na₂SO₄ 15 g/L,添加剂适量。研究了电流密度对Zn–In合金镀层耐蚀性、微观形貌和显微硬度的影响。[结果]电流密度为0.6 A/dm²时所得Zn–In合金镀层表面均匀、平整且致密,耐蚀性最佳,显微硬度也较高。能谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)分析结果表明,所得的镀层主要由Zn、In及其氧化物组成。[结论]在锌箔表面电镀Zn–In合金可提高其耐蚀性和表面品质,有望扩宽其在水系锌...     

添加剂JFC-SF对柠檬酸盐体系电镀锡的影响

采用循环伏安法研究了在由0.1 mol/L SnCl₂·2H₂O和0.20 mol/L Na₃C₆H₅O₇·2H₂O组成的弱酸性基础镀液中加入脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚类添加剂JFC-SF对锡电沉积行为的影响,并通过扫描电镜分析和X射线衍射考察了添加剂JFC-SF的体积分数和电流密度对电镀锡电流效率及Sn镀层形貌和物相结构的影响。结果表明,添加JFC-SF能够增强锡电沉积的阴极极化,JFC-SF的体积分数为4 mL/L时可在电流密度0.6～1.2 A/dm²范围内电沉积得到平整、均匀、致密的Sn镀层。     

氯化铬和氯化镍浓度及其存在形式对ChCl-EG低共熔溶剂电导率的影响

研究了氯化铬(CrCl₃·6H₂O)和氯化镍(NiCl₂·6H₂O)浓度和存在形式对氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂的黏度和电导率的影响。电喷雾质谱(ESI-MS)分析结果表明,在溶解有CrCl₃?6H₂O和NiCl₂?6H₂O 的ChCl-EG(ChCl-EG-NiCl₂·6H₂O-CrCl₃·6H₂O)溶液中出现了配阴离子[Cr(H₂O)₂Cl₄]^–和[Ni(H₂O)₂Cl₄]^2-。由此可以推断,Cr³⁺(或Ni²⁺)的两个d轨道、4s 和4p轨道发生d²sp³杂化,形成6个等同的杂化轨道,接受6个配体(Cl^-和H₂O)形成阴离子配合物。该溶液的电导率随温度的升高而增大,随总金属离子浓度的增大而减小。此外,溶液黏度随温度和总金属离子浓度的变化趋势与电导率相反。这主要是由于镍和铬配离子的形成改变了溶液中的离子组成。     

新型无氰镀镉工艺的研究与应用

引进了新型无氰氯化钾镀镉工艺,在实验室和生产线上对其工艺性能和镀层性能进行了研究。镀液组成为35~40 g/L氯化镉,140~180 g/L氯化钾,120~160 g/L配位剂,25~35 m L/L辅助剂,1.5~2.5 m L/L光亮剂,p H为6.0~7.0,挂镀JΚ为0.5~1.5 A/dm2,θ为15~35℃;滚镀槽电压4~7 V,θ为15~30℃,滚筒转速3~7 r/min。在JΚ为1 A/dm2下电镀,镉的沉积速率为0.23μm/min,电流效率为72.3%。镀层经过低铬彩色钝化后进行中性盐雾试验96 h无白锈生成,504 h无红锈生成,其耐蚀性高于氰化镀镉。实验表明,该镀液的均镀能力和深镀能力、镀层的氢脆性和耐蚀性、结合力均满足HB 5036-92《镉镀层质量检验》的要求,废水处理后镉离子满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》的要求。     

258.15 K下五元体系Li+,Na+,Mg2+//SO42-,Cl--H2O相平衡研究

中国含锂盐湖大部分位于青藏、新疆等干旱少雨、冬季寒冷且漫长的地区。为指导低温提锂工艺的开发和设计、利用冬季冷能进行目标离子的富集及明确含锂盐湖在低温下的析盐规律,采用等温溶解平衡法对258.15 K、二水氯化钠饱和条件下的交互五元体系Li⁺,Na⁺,Mg²⁺∥SO₄^2-,Cl^--H₂O相平衡关系进行研究并构建等温平衡相图。结果表明,相图中有4个共饱点、6个两盐结晶区(NaCl·2H₂O+Na₂SO₄·10H₂O、NaCl·2H₂O+MgCl₂·8H₂O、NaCl·2H₂O+MgSO₄·7H₂O、NaCl·2H₂O+Li₂SO₄·H₂...     

镍?钴?纳米氧化铝复合电刷镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电刷镀技术在45钢上制备了Ni-Co-纳米Al_2O_3复合镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·7H_2O 100～125 g/L,CoSO_4·7H_2O 50g/L,NiCl_2·6H_2O 40g/L,HCOOH 18g/L,CH_3COOH 48g/L,盐酸150g/L,硫酸肼0.1g/L,纳米Al_2O_3 20g/L,正接,电压10～12V,镀笔速率5～8m/min,时间30min。通过塔菲尔曲线测试、电化学阻抗谱分析和浸泡腐蚀试验对比了电刷镀Ni-Co合金镀层、Ni-Co-纳米Al_2O_3复合镀层和挂镀硬铬层在5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明,Ni-Co-纳米Al_2O_3复合镀层表面平整、均匀、致密,纳米Al_2O_3均匀分布,耐蚀性优于Ni-Co合金镀层和硬铬镀层,有望取代硬铬镀层在中性腐蚀环境中的应用。     

四元体系（Li+， Mg2+//Cl-， borate-H2O）308.15 K相平衡与相图研究

采用等温溶解平衡法,开展四元体系Li⁺, Mg²⁺//Cl^-, borate–H₂O固液相平衡与相图研究,测定平衡溶液的液相组成、密度、折射率和pH。该四元体系相图中存在的盐类矿物为：LiCl·H₂O、Li₂B₄O₇·3H₂O、 MgCl₂·6H₂O、Mg₂B₆O₁₁·15H₂O和锂光卤石LiCl·MgCl₂·7H₂O,其中锂光卤石LiCl·MgCl₂·7H₂O是异成分复盐,溶液中MgCl₂存在下章氏硼镁石（MgB₄O₇·9H₂O）不稳定,转化为多水硼镁石（Mg₂B₆O₁₁·15H₂O）。多水硼镁石结晶区最大,表明镁硼酸盐易于结晶析出,而锂光卤石结晶区最小。采用Pitzer热力学模型对该四元体系的溶解度进行理论预测,计算相图与实验相图吻合较好。该四元体系的稳定相平衡与相图研究,可为含锂硼盐湖老卤中锂、镁、硼产品开发及其综合利用提供理论依据。     

新型碱性无氰镀镉工艺及其镀液与镀层性能

开发了碱性无氰镀镉新工艺。镀液中含氯化镉25～35 g/L、配位剂90～140 g/L、氯化钾140～180 g/L、光亮剂1.5～2.5 mL/L和辅助剂25～35 mL/L,pH为7.5～8.5,温度20～35°C。对于挂镀,阴极电流密度为0.5～1.5 A/dm~2;对于滚镀,槽电压为5～10 V,滚筒转速为4～8 r/min。在1.0 A/dm~2下电镀,镉的沉积速率约为0.35μm/min。该工艺的电流效率为70%左右,均镀能力为43%～59%,深镀能力为8.3,热震结合力合格。镉镀层经过低铬彩色钝化后进行中性盐雾试验1 000 h,无白锈生成。弯曲测试结果表明,厚度为36μm左右的镉镀层也具有良好的柔软性。     

Zn2+、Ca2+和Mn2+对丙酮丁醇发酵的协同影响

在丙酮丁醇发酵中共同添加0.001g/L ZnSO₄·7H₂O和4.0g/L CaCO₃时,丁醇及总溶剂产量达到14.41g/L和23.69g/L,发酵终点乙酸和丁酸浓度为2.33g/L和1.02g/L。当共同添加0.001g/L ZnSO₄·7H₂O、4.0g/L CaCO₃和0.8g/L MnSO₄·H₂O时,丁醇的比生成速率为0.48g/(g·h),相对于共同添加Zn²⁺和Ca²⁺条件下的丁醇比生成速率0.23g/(g·h)提高了108.69%,而发酵终点乙酸和丁酸浓度分别为1.99g/L和0.54g/L,同比分别降低了14.59%和47.06%。Zn²⁺、Ca²⁺和Mn²⁺ 3种金属离子对丙酮丁醇发酵具有正向协同调控作用。     

无氰镀镉工艺开发研究与应用

叙述了无氰镀镉镀液的配方及工艺参数,总结了镀液的配制以及维护经验,分析了镀液的分散能力、深镀能力和沉积速率以及镀层的耐蚀性和氢脆等性能。结果表明,无氰镀镉紧固件电镀产品与传统氰化镀镉电镀产品性能相当,可以取代传统的氰化镀镉工艺。     

四元体系NaCl+NaBO2+Na2CO3+H2O 298.15 K 相平衡研究

柴达木盐湖中具有丰富的盐湖离子,对其中的一个四元体系水盐相图开展研究,采用等温溶解平衡法开展了298.15 K时四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O相平衡研究,测定了体系平衡液相组成及密度和折光率,绘制了四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O 298.15 K的相图及相应的物化性质图。研究发现NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O四元体系298.15 K 时包含2个共饱点（E₁、E₂）、5条溶解度曲线（AE₁、BE₁、CE₂、DE₂、E₁E₂）、4个结晶区（NaCl、NaBO₂·4H₂O、Na₂CO₃·7H₂O、NaCl·NaBO₂·2H₂O）。其中三元体系NaCl+NaBO₂+H₂O在298.15 K下产生了复盐NaCl·NaBO₂·2H₂O,通过研究发现该四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O在298.15 K下也具有NaCl·NaBO₂·2H₂O复盐区。