Fe-Ni合金电沉积的电化学行为

利用线性扫描法和循环伏安法分别讨论了镀液中Fe2+和Ni2+浓度、pH值、温度、光亮剂、配位剂含量对Fe-Ni合金电沉积的电化学行为的影响。结果表明,镀液的pH值降低,温度升高时,Fe-Ni合金共沉积的阴极极化减小,镀液中Fe2+浓度增加,Ni2+浓度减小,Fe-Ni合金共沉积的阴极极化增大;加入光亮剂和配位剂时,有利于提高镀层的致密性,同时镀层的耐腐蚀性增强。通过计算Fe-Ni合金共沉积电极反应的表观活化能,阴极电极电势在-1.0～-1.2V时,表观活化能均40kJ/mol,说明Fe-Ni合金的共沉积过程为电化学步骤控制。XRD表明Fe-Ni合金为固溶体晶体结构,SEM表明镀层表面光亮平滑。     

配位剂对电沉积Fe-Ni-Cr合金电化学行为的影响

利用线性电势扫描法和循环伏安法分别讨论了配位剂对Fe2 、Ni2 、Cr3 单独电沉积和Fe-Ni-Cr合金共沉积电化学行为的影响,并采用SEM和XRD技术对合金镀层表面形貌和结构进行了表征.实验结果表明,有配位剂存在时,Fe2 单独沉积电势向正方向移动,Ni2 单独沉积电势向负方向移动,且两者析出电势均在-0.85V附近;在简单铬离子水溶液中,不能沉积出金属铬,有配位剂存在时,Cr3 溶液可以得到金属铬;在合金镀液中,没有配位剂存在时,不能得到Fe-Ni-Cr合金镀层,有配位剂存在时,可以得到晶粒平均尺寸为87nm的光亮致密的Fe-Ni-Cr合金镀层,说明配位剂能与Cr3 在电极表面形成电活性配合物,使Cr3 容易在电极上放电,另一方面说明Ni、Fe的析出对Cr的沉积有诱导的作用,使铬在合金镀液中沉积电势正移,实现Fe-Ni-Cr合金共沉积.     

Ni-Cr合金共沉积的电化学特性

通过线性扫描和循环伏安曲线分析,研究了柠檬酸溶液中Ni-cr合金共沉积的电化学特性,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对镀层的表面形貌和结构进行了表征.结果表明,Cr3和Ni2 有相互促进放电、加速共沉积的作用.温度升高,阴极极化减小,Ni-Cr合金镀层中Cr含量下降;pH值适度增大,极化增大,镀层中Cr含量和电流效率增大;柠檬酸增大电流密度,促进Ni-Cr合金共沉积;光亮荆增大阴极极化,提高镀层光亮度;NaBr抑制Cr(Ⅵ)的生成,加速Ni-cr合金的共沉积;SEM表明Ni-Cr镀层表面光亮,由密集的球形颗粒组成,XRD表明镀层为面心立方(FCC)固溶体晶体结构.     

Ni-Fe-Cr合金共沉积的电化学行为

用线性扫描、循环伏安、交流阻抗法研究了柠檬酸体系中Ni、Fe、Cr以及Ni-Fe-Cr合金共沉积的电化学行为,分析了温度、光亮剂和柠檬酸对Ni-Fe-Cr合金共沉积的影响.结果表明:Ni-Fe-Cr共沉积的速度比Fe、Cr沉积的速度快,比Ni沉积的速度慢,Fe为异常沉积;在峰电位-1.38 V时获得的镀层组成为57.5?,38.2%M,4.3%Cr;随温度升高,阴极极化减小,Ni-Fe-Cr镀层中Cr含量下降,适宜的沉积温度为20～40℃;光亮剂使阴极极化增大,但使镀层耐蚀性下降;柠檬酸有增大电流密度、促进Ni-Fe-Cr共沉积的作用;Ni-Fe-Cr合金的共沉积为电化学控制过程;Ni-Fe-Cr三元合金比Ni-Fe二元舍金难以电沉积,但镀层的耐蚀性更好.     

Ni-Cr合金在三价铬水溶液中的电沉积

Al基体上电镀Ni-Cr合金可以大幅度改善其防护性能,为此以铝为基体,以柠檬酸为配位体,在三价铬的硫酸盐-氯化物镀液中电沉积了光亮平滑、质量优良、与基体结合良好、Cr含量为1.4%～26.0%、厚度为10～30μm、最大电流效率可达58.0%的Ni-Cr合金镀层.研究了电流密度、温度、pH值、CrCl3浓度等参数对电流效率和镀层厚度的影响.电位滴定显示,镀液的缓冲能力良好;阴极极化曲线表明,Ni-Cr合金的电沉积符合Tafel方程.SEM形貌观察发现,Ni-Cr合金表面布满了均匀密集的球形小颗粒;通过XRD检测确定,Ni-Cr合金为晶体结构,Cr含量升高使晶粒变小;Ni-Cr镀层的耐蚀性较好,Cr含量的升高有利于耐蚀性的提高.     

电沉积Ni及Ni基合金的研究进展

主要从Ni及部分常用Ni基合金(Ni-P、Ni-W、Ni-Cr、Ni-Co等)的电沉积工艺、所得镀层组织结构及性能特点等方面,综述了不同的电沉积工艺对镀层组织结构和耐蚀性、耐磨性的影响,以及后续的处理工艺对镀层组织及性能的影响。镀液的组成、pH值及电沉积时的电流密度和温度等因素均会对电沉积的电流效率、镀层成分及组织结构造成显著影响,影响因素较为复杂,因镀液体系的不同而异。镀后热处理通常能够有效消除镀层应力,改善微观裂纹,并在一定程度上提高镀层硬度。还以Ni及其合金的电沉积机理和合金镀层的应用前景为出发点,提出了电沉积Ni基合金的未来研究方向。     

陈化对镍铬合金电沉积的影响

采用周期伏安技术、恒电位阶跃法和可见光光谱技术研究了自然陈化和电化学陈化对Ni／Cr合金自NiCl2-CrCl3体系中电沉积的电化学行为和沉积层质量的影响。研究表明．自然陈化和电化学陈化对于保持一定组成和高质量的Ni／Cr合金共沉积是需要的；电化学陈化所产生的少量Cr^2 离子对Ni／Cr合金的质量和组成是一个重要的控制因素。     

电沉积Ni-Cr合金工艺研究

含有一定量Cr的Ni-Cr镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能.选取柠檬酸钠作为配位剂,用动电位扫描法研究了电沉积Ni-Cr合金时的阴极行为,同时对镀层的耐腐蚀性进行了试验.试验结果表明:镀液中加入配位剂柠檬酸钠可以提高阴极极化;pH值、阴极电流密度、配位剂对镀层中铬含量影响较大,在一定范围内增大pH值,增加配位剂的用量,提高电流密度,有利于提高镀层中铬的含量,最佳工艺条件为pH值为2.5,阴极电流密度为25A/dm2,镀液中柠檬酸钠的含量为35g/L,镀层中铬质量分数为20%左右时,Ni-Cr合金镀层的耐腐蚀性能最好.     

Cr颗粒含量对Ni-Cr纳米复合镀层组织结构的影响

使用Ni与纳米Cr颗粒共沉积方法制备Ni-Cr纳米复合镀层,研究了镀液中Cr颗粒浓度、搅拌强度和阴极电流密度等工艺参数对镀层中沉积Cr量的影响.结果表明:镀层中纳米Cr颗粒的复合改变了电沉积Ni的生长方向,Ni晶粒由原来沿(200)晶面取向生长,转变为沿(200)、(111)和(220)晶面均匀生长.镀层中Cr复合量越多,Ni晶粒的形核位置越多,Ni晶粒越细化.也探讨了Ni-Cr纳米复合镀的沉积机理.     

Ni-Fe合金电沉积工艺参数对镀层铁含量的影响

以Ni-Fe合金电沉积层代替纯Ni层,可以节约贵金属Ni.在铝箔上电沉积了Ni-Fe合金镀层,研究了电镀液中不同Fe2+/Ni2+摩尔比、电流密度、pH值及温度等因素对Ni-Fe合金镀层中Fe含量及镀层结构的影响.结果表明:随Fe2+/Ni2+摩尔比增加,镀层中的Fe含量呈线性增加;开始时随着电流密度的增加,镀层中的Fe含量不断增加,超过4.5 A/dm2后,Fe含量反而不断减少;随镀液pH值的增大,镀层中Fe含量不断增加;随镀液温度提高,镀层中Fe含量不断下降;铝箔上的Ni-P合金镀层具有纳米晶体结构.