CeCl_(3)对工业电解液中钴电沉积层的晶粒细化作用EI北大核心CSCD

稀土元素具有较强的吸附性,可以提高电沉积过程中的形核率,从而通过阻碍晶粒长大来改善沉积层的微观组织。本文为了研究不同浓度的氯化铈(CeCl_(3))对工业电解液中钴电沉积层的晶粒细化作用,采用普林斯顿电化学工作站,通过阴极极化曲线、循环伏安曲线和计时电流曲线分析不同浓度的CeCl_(3)对钴电结晶行为的影响;利用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析沉积层微观组织及粒径尺寸,并通过X射线衍射分析其择优取向和晶体结构。结果表明:工业电解液中添加不同浓度的CeCl_(3)会使得钴的沉积电位发生负移,过电位增大,形核弛豫时间tm缩短,加快了钴电沉积过程的形核速率;但是添加CeCl_(3)并不会改变钴的电结晶形核/生长机制,在峰值电流之前均为三维瞬时形核方式;随沉积时间的延长,形核曲线逐渐偏离三维瞬时形核曲线并趋于稳定,且钴沉积层晶体结构也不会发生改变,仍为密排六方结构(HCP)。当添加0.4 g/L的CeCl_(3)时,晶粒取向由(■)面择优生长转变为(■)和(■)晶面择优生长,沉积层的晶粒分布均匀,晶粒也得到了明显的细化。     

硫酸铈(Ⅳ)对镍沉积层晶粒细化和电结晶行为的影响EI北大核心CSCD

在工业电沉积镍的过程中,镍的晶粒尺寸将会直接影响其在工业生产中的使用情况。因此,细化沉积层晶粒就显得尤为重要。本文选用三电极体系,通过测试工业电解液中不同(0~1.5 g/L)硫酸铈(Ⅳ)浓度下阴极极化曲线、循环伏安曲线和计时电流曲线,探究硫酸铈(Ⅳ)对电沉积镍电结晶行为的影响规律;通过扫描电镜和X射线衍射对哈林槽实验获得的镍沉积层的晶粒尺寸和结构取向进行分析,探究硫酸铈(Ⅳ)对工业电解中镍沉积层晶粒细化及晶体生长取向的影响。结果表明:添加硫酸铈(Ⅳ)后,镍的起始沉积电位发生负移,阴极过电位增大,硫酸铈(Ⅳ)的加入对镍的电结晶起促进作用。未加入硫酸铈(Ⅳ)时,沉积层晶粒粗大不均匀;随着添加剂的加入,使镍沉积层晶粒明显细化;当硫酸铈(Ⅳ)的浓度为0.6 g/L时,峰值电流最大且形核弛豫时间最短,沉积层晶粒尺寸最小,细化效果最优,因此,0.6 g/L硫酸铈(Ⅳ)为硫酸铈(Ⅳ)的最优添加浓度。     

电积钴板微观组织结构及力学性能对比

研究了3种电积钴板的微观组织结构和力学性能之间的差异，采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了3种电积钴板的择优取向、晶体结构和微观组织形貌；并分析了3种电积钴板的强度、硬度和韧性。结果表明：3种电积钴板均是密排六方结构（hcp）的纯钴相，晶粒取向随机。A-Co板沉积层均匀致密、孔洞较少，而B-Co板和C-Co板的沉积层较为分散且存在大量的孔洞。同时A-Co板表面的平均晶粒尺寸最小，沉积层晶粒大小分布均匀，B-Co板表面的平均晶粒尺寸最大，沉积层晶粒大小分布不均匀。3种电积钴板截面的始极片都是柱状晶结构，且始极片两侧的生长方式不同。由力学性能分析发现A-Co板的抗拉强度和硬度均高于其它2种钴板，但是韧性较差。综上所述，A-Co板的品质要明显优于B-Co板和C-Co板的品质。     

几种阴极铜微观组织及力学性能对比

为了获得高品质的阴极铜,对国内四家公司传统电解法生产的阴极铜进行了微观组织及力学性能对比研究。通过XRD、OM、SEM对阴极铜微观形貌、晶粒尺寸、晶面取向及断口形貌进行分析,通过万能试验机、冲击试验机、显微硬度仪对电解铜板的力学性能进行分析。结果表明：四家公司传统电解法生产的阴极铜表面均在(220)晶面表现出强择优取向,织构的均匀化对晶粒细化有一定的作用,同时晶粒尺寸与力学性能之间存在一定的联系,表现为晶粒尺寸越小,材料强度、硬度、韧性越高,但晶粒的细化影响了材料的塑性变形能力,延伸率降低。另外,四家公司阴极铜均呈现出典型韧性断裂所具有的特征,在拉伸过程中出现的异常断裂现象表明结瘤等缺陷的存在会对阴极铜的性能造成巨大的影响。