电沉积α-PbO2和β-PbO2镀层的热力学分析

根据热力学数据,通过计算绘制出Pb-H2O系E-pH图,分析了酸性和碱性条件下电沉积二氧化铅的可行性.研究表明:温度对碱性电沉积二氧化铅电位的影响比酸性的大.在酸性镀液中,提高氧的超电位抑制氧气的析出,可得到较均匀的二氧化铅镀层;在碱性条件下,减小电流密度或降低一定的槽电压能得到光滑致密的镀层.物相分析证实,碱性电沉积二氧化铅的镀层为α-PbO2,酸性电沉积二氧化铅的镀层为β-PbO2.     

甲基磺酸体系同槽电解制备精铅和二氧化铅

研究了甲基磺酸体系中同槽电解沉积制备铅和二氧化铅的工艺，考察了槽电压、温度、铅离子浓度、游离酸浓度对阴、阳极电流效率、电耗和二氧化铅晶型比例的影响。结果表明，当电解槽电压从2.1 V提高到2.3 V时，阴极和阳极电流效率均升高，进一步提高槽电压将降低电流效率，当电解温度高于25 ℃时，阴、阳极电流效率均随电解温度的升高而逐渐降低，甲基磺酸铅浓度和游离酸浓度对电流效率的影响较小。在槽电压2.3 V、电解温度15 ℃、甲基磺酸铅浓度0.5 mol/L、游离酸浓度0.2 mol/L条件下，阴极电流效率为98.63%，阳极电流效率为90.11%，每消耗1 MWh电能可获得1.66 t精铅和1.75 t二氧化铅。阴极产物精铅表面平整致密，阳极产物二氧化铅以β-PbO2为主，α-PbO2的占比随着槽电压、温度、甲基磺酸浓度的升高而增加，随着铅离子浓度的升高而减少。     

稀土改性Ni-P-PTFE复合镀层的腐蚀电化学行为

通过电沉积方法在铜基体上制备了稀土改性Ni-P-PTFE复合镀层。SEM测试镀层表面形貌平整光滑、结构致密,PTFE微粒分散均匀。采用阳极极化曲线(Tafel曲线)和电化学阻抗谱研究了Ni-P合金镀层,Ni-P-PTFE和改性Ni-P-PTFE复合镀层在不同介质条件下的腐蚀电化学行为。结果表明,在10%盐酸溶液中,改性Ni-P-PTFE复合镀层相对于Ni-P合金镀层和Ni-P-PTFE复合镀层,自腐蚀电位分别提高了316和84 mV,自腐蚀电流密度分别降低了1~2个数量级,镀层阻抗分别增加了7倍和4倍;在10%NaOH溶液中,自腐蚀电位分别提高了330和40 mV,自腐蚀电流密度分别降低了1~2个数量级,镀层阻抗分别增加了3倍和2倍。说明稀土改性的Ni-P-PTFE复合镀层在酸性和碱性条件下均表现出了更加优异的耐腐蚀性能。     

Sn/ZrO2镀层的制备及ZrO2纳米粒子对电沉积过程的影响

在酸性硫酸盐体系中，采用超声辅助电沉积制备Sn/ZrO₂复合镀层，探究了超声功率、ZrO₂纳米粒子浓度和阴极电流密度对Sn/ZrO₂复合镀层的耐蚀性影响；通过线性扫描伏安法和交流阻抗法，研究了Sn/ZrO₂体系中ZrO₂纳米粒子对电化学反应过程的影响；通过SEM和XRD分别测试镀层形貌和微观结构。实验结果表明，较优电沉积工艺为:超声功率为300 W，ZrO₂纳米粒子浓度为7 g/L，阴极电流密度为2.5 A/dm2。在较优条件下，探究纯Sn镀层和Sn/ZrO₂复合镀层电沉积过程，超声辅助纳米粒子的加入使镀层表面更加致密，增加了沉积过程活性位点，促进了Sn2+的沉积，细化了晶粒，使得镀层表面更加平整致密。      

甲苯对AlCl_3-TEBAC离子液体中电沉积铝的影响

在含有甲苯添加剂的酸性三氯化铝—苄基三乙基氯化铵(AlCl_3-TEBAC)离子液体中进行铝的电沉积。考察甲苯加入量对离子液体电导率的影响,研究金属铝在离子液体中的电沉积行为,并用直流和脉冲电源进行铝电沉积。结果表明,离子液体电导率随甲苯摩尔分数x的增加而升高,但在x大于7.5%后,电导率趋于稳定;铝沉积反应为扩散控制的准可逆过程,在玻碳电极上的沉积是三维瞬时形核过程;电沉积得到的铝镀层为银灰色,而且脉冲电沉积得到的镀层要优于直流电沉积。     

超声电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层的电化学研究

在氨基磺酸盐溶液中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO_2镀层。借助电化学方法,通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究镀层电结晶初期共沉积行为和电化学反应过程,探究镀层成核模型;对镀层的表面形貌、微观结构进行表征。结果表明,Ni-Co/ZrO_2镀层共沉积电位大约在-0.80V左右;镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的Scharifker-Hill瞬时成核模型;镀层表面均一致密,晶粒细小。     

钛基β—PbO2电极的新应用

研究了钛基二氧化铅电极在碱性钨酸钠溶液中的电化学性能。考察了该种电极在钨的湿法冶金工业中的应用前景，     

Co和P对Ni-金刚石复合电沉积机理的影响

在电镀液中添加金刚石微粉,采用复合电镀方法可以制备Ni-金刚石复合镀层,为了研究元素添加对复合镀层工艺的影响,采用电化学方法研究Ni-金刚石复合电沉积机理,分析Co、P元素的加入对复合电沉积过程的影响规律.结果表明:通过循环伏安与动电位极化分析,Co或Co、P的共同加入使得复合电沉积过程中沉积电位正移,说明其可降低阴极表面Ni结晶的驱动力,促进金属的沉积.通过电化学阻抗分析,表明随着Co和P的加入,阴极沉积过程出现2个时间常数,说明阴极沉积反应分2步进行,Co比Ni优先在阴极沉积,并且Ni-Co-P-金刚石复合镀层具有较小的电荷转移电阻,说明Co和P的加入可促进阴极电沉积速率.     

ZrO_2含量与占空比对Ni-Co-ZrO_2复合镀层显微组织及耐蚀性的影响

以硫酸镍(Ni_SO4·6H_2O)、硫酸钴(CoSO_4·7H_2O)和氧化锆(ZrO_2)为主要原料,采用脉冲电沉积法在Q235钢基体表面制备了Ni-Co-ZrO_2复合镀层,通过扫描电镜和能谱仪分别分析了复合镀层的显微形貌及成分组成,并对Ni-Co-ZrO_2复合镀层的耐蚀性进行了研究。结果表明:镀层组织均匀、致密,与基体之间无裂纹、气孔等缺陷;ZrO_2颗粒弥散分布于Ni-Co合金基体中,随着ZrO_2颗粒的嵌入,Ni-Co合金的晶粒形貌由针状向菜花状转变;沉积1.5h后,镀层厚度约60μm,且镀态条件下Ni-Co-ZrO_2复合镀层为晶态结构;随着镀液中ZrO_2颗粒浓度增大及占空比降低,Ni-Co合金晶粒得到细化,复合镀层的耐蚀性显著提高,当ZrO_2含量为20g/L、占空比为40%时,复合镀层的耐蚀性最佳。     

铝在1-氢-3-甲基咪唑氯铝酸盐中的低温电沉积

合成了Lewis酸性1-氢-3-甲基咪唑氯铝酸型离子液体,并首次将其应用于铝的低温电沉积反应中。在不同条件下,通过循环伏安、计时电位和计时电流法对电沉积过程进行了研究,并对得到的铝沉积物进行了表征。结果表明,成核密度和晶粒生长速度对铝的沉积结构影响很大。铝的晶型取向主要取决于温度和电流密度。在5~15mA/cm2和313.2~343.2K的条件下可以获得平整、致密和附着力较好的铝沉积层。另外,电沉积的效率和铝的纯度也得到了明显改善。     

Ni-Co/ZrO_2复合镀层的形貌与性能研究

通过超声辅助复合电沉积方法在氨基磺酸盐体系中制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。采用单一变量法探讨了电流密度、ZrO_2粉体质量浓度和超声功率对电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层硬度的影响,优化了Ni-Co/ZrO_2复合镀的工艺参数;对镀层进行了纳米压痕测试,并采用场发射扫描电子显微镜表征优化后Ni-Co/ZrO_2复合镀层的形貌和成分。研究结果表明,优化的电沉积工艺参数为:阴极电流密度5A/dm~2,ZrO_2粉体质量浓度10g/L,超声功率240W。在此条件下,Ni-Co/ZrO_2复合镀层的纳米硬度、弹性模量以及硬模比分别达到6.13GPa、291GPa和0.021,镀层平整致密,ZrO_2纳米粒子较好地复合于金属基质中。     

Ni-Co/ZrO_2复合镀层的电化学研究和性能表征

在酸性氨基磺酸盐溶液体系中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO_2复合镀层。通过阴极线性扫描测试,研究了Ni-Co/ZrO_2复合体系中纳米粒子对电化学反应过程的影响;通过SEM、XRD测试分别研究了复合镀层的表面形貌和微观结构;通过Tafel曲线测试镀层的耐蚀性能,通过退火后的显微硬度测试表征镀层的热稳定性能。试验结果表明:Ni-Co/ZrO_2共沉积电位大约为-0.90V;与Ni-Co合金相比,Ni-Co/ZrO_2复合镀层表面更加均一致密,晶粒更加细小,耐蚀性和热稳定性更好。     

泡沫镍基Ni-S-Co涂层电沉积制备工艺

以泡沫镍为基体用电沉积法制备了Ni—Srco非晶合金电极，通过测定电极在30%KOH溶液中的阴极极化曲线，研究了不同沉积条件（硫酸钴掺杂浓度、电流密度、电沉积温度、电沉积时间、镀液pH值）对镀层析氢性能的影响，并用XRD、SEM对镀层进行了表征。结果表明：所获得的镀层为非晶态结构，镀层表面颗粒分布均匀且具有很大的比表面积。确定了较佳电沉积工艺条件：硫酸钴掺杂浓度为10g／L、电流密度为50mA／cm^2、镀液温度为50℃、电沉积时间为40min、镀液pH值为4。     

锌电积用阳极的研究与发展

锌电积中常用的阳极为铅银合金阳极,该阳极虽能基本满足生产需求,但存在阴极产品被铅污染,析氧超电位高的问题,为此,人们研究了铅基多元合金阳极和钛基DSA阳极。本文综述了锌电积用阳极的发展状况,重点阐述了铅基阳极,钛基DSA阳极的组成和性质,介绍了阳极表面预处理方法,并为二氧化铅膜的形成过程进行了探讨。     

氧化物熔盐电沉积二硼化钛镀层的研究

分别采用脉冲电源和直流电源,利用TiO2 B2 O3 LiF KF熔盐体系,在石墨基体上电沉积制备了TiB2 镀层。在实验中,考察了直流电流密度、脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲电流幅度等条件对TiB2 镀层性能的影响。实验结果表明:采用脉冲电沉积得到的镀层性能优于直流电沉积。在本实验参数下(摩尔比TiO2 ∶B2 O3∶KF∶LiF =0 .0 6∶0 .4∶0 .74∶0 .8,温度80 0℃,脉冲宽度7.5ms ,脉冲间隔2 .5ms,电流密度0 .6A·cm- 2 ,电沉积时间5 0min)得到的TiB2 镀层表面平整,有金属光泽,结构致密,晶粒细小,与基体的结合力良好。     

Al／β-PbO2-WC-ZrO2复合电极材料的制备

研究了电镀液中固体微粒质量浓度及工艺条件对Al／β／-PbO2-WC-ZrO2复合电极材料的表面化学组成及稳态析氧极化曲线的影响规律,对工艺条件进行了优化,优化后的工艺条件如下：WC：50g／L,ZrO2浓度为50g／L,电流密度为3A／dm^2,温度：20℃,电沉积时间：2．5h．该新型电极用于锌电积可使槽电压降低,电流效率提高。     

直流电镀镍-钨镀层的腐蚀性能研究

以提高L245管线钢的耐腐蚀性为目的,在L245钢表面利用最优参数电沉积Ni-W镀层,采用电位极化曲线和电化学阻抗法研究了Ni-W镀层在含不同醋酸浓度下饱和氩气的氯化钠水溶液中的电化学腐蚀行为,并通过用扫描电镜观察腐蚀产物的形貌。研究结果表明,在饱和氩气条件下,Ni-W镀层表面腐蚀均匀,未发生点蚀现象,其腐蚀速率随着溶液中醋酸浓度的增加而增加。此外,醋酸会破坏镀层表面沉积性保护膜,使Ni-W镀层变得疏松易脱落,加速了局部腐蚀。     

WC复合镀层耐腐蚀性能研究

采用复合电沉积工艺制备了Ni-WC复合镀层,通过SEM、EDS和金相显微镜对其表面和断面形貌进行了观察,并借助电化学手段研究了Ni-WC复合镀层在3.5%NaCl腐蚀液中耐蚀性能。结果表明:WC微粒随着电沉积过程逐步埋入复合镀层并均匀分布,镀层与基体间结合良好,在3.5%NaCl腐蚀液中,复合镀层比纯镍镀层相比,腐蚀电位正移而腐蚀电流减少,耐腐蚀能力得到提高。     

铜基镀镍工艺研究

研究了电流密度、电沉积时间、镀液pH及超声搅拌对镍沉积量及镀层表面质量的影响。结果表明:在电流密度0.37A/dm2、电沉积时间80min、强酸条件下,镀层较为光滑平整,无明显缺陷,镀镍量适中;超声搅拌有利于提高镀层质量。     

ZnCl_2/TMAC离子液体中电镀锌的研究

研究了ZnCl2/TMAC离子液体体系在铜电极上的阴极沉积过程,测量了体系的电导率,考察了电解质浓度、温度等工艺条件对镀层的影响。结果表明,阴极过程为准可逆过程;体系电导率随温度升高而升高;358 K,电压2.04 V,电沉积时间30 min,可得到致密镀层,颗粒大小接近3μm,电流效率达90%。