脉冲电沉积时间对Sn-Zn-Mn合金镀层的影响

为了提高低碳钢在海洋环境下的耐蚀性,采用脉冲电沉积技术在Q235钢表面成功沉积出Sn-Zn-Mn镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、塔菲尔(Tafel)极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了施镀时间对元素成分、镀速、表面形貌、阴极电流效率和耐蚀性的影响。结果表明:随施镀时间的增加,w(Sn)和w(Zn)减小,w(Mn)增大;镀速和沉积电流效率呈先增大后减小的趋势;镀层胞状颗粒尺寸增大;耐蚀性先提高后降低。施镀时间为30 min时,所得Sn-Zn-Mn镀层表面平整光滑、组织均匀致密,在3.5%Na Cl腐蚀液中具有最正的E_(corr)值(-0.394 V)、最低的I_(corr)值(1.585×10~(-8)A·cm~(-2))和最大的R_(ct)值(8653Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

电沉积Ni-Sn-Mn非晶镀层镀液组分优化及耐蚀性

为了提高低碳钢在海洋环境中的耐蚀性,采用脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备Ni-Sn-Mn合金镀层,通过正交试验方法对镀液组分进行优化。利用扫描电镜(SEM)及附带的能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法对镀层表面形貌、元素含量、相结构及耐蚀性进行分析。结果表明:脉冲电沉积Ni-SnMn镀层最优镀液组分为:10 g/L SnCl_2·2H_2O、55 g/L NiSO_4·6H_2O、50 g/L MnSO_4·H_2O和160 g/L Na_3C_6H_5O_7·2H_2O。最优镀液组分条件下制备的镀层为非晶态结构,镀层表面胞状颗粒均匀致密。镀层中Ni、Sn、Mn的质量分数分别为68.59%、21.57%、9.84%。与Ni-Sn镀层相比,Ni-Sn-Mn镀层在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位(-0.346 V)更正,自腐蚀电流密度(2.816×10~(-8) A/cm~2)更低,电荷转移电阻(12 580Ω·cm~2)更大,耐蚀性更好。     

柠檬酸铵浓度对脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层的影响

目的揭示柠檬酸铵浓度对脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响规律。方法采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mo合金镀层,利用辉光放电光谱仪、扫描电镜、Tafel曲线和电化学阻抗谱考察柠檬酸铵浓度对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果随柠檬酸铵浓度的增大,镀层镍含量减小,铬、钼含量增大,镀层沉积速率减小,镀层表面颗粒的尺寸减小,镀层在3.5%Na Cl溶液中的耐蚀性先增强后减弱。结论柠檬酸铵质量浓度为196 g/L时,镀层具有最大的自腐蚀电位(-0.537 V)、最小的腐蚀电流密度(0.313μA/cm~2)和最大的电荷转移电阻(2075?·cm~2),耐蚀性最好。     

pH值对脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mo合金镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了p H值对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明:随着p H值的增大,镀层中镍含量先减小后增大,铬先增大后减小,钼含量减小;镀层沉积速率先增大后减小;在3.5%Na Cl溶液中,镀层耐蚀性先增强后减弱。p H值为3.5时,镀层均匀致密,具有最大的自腐蚀电位(-0.535V)、最小的腐蚀电流密度(0.123μA·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(2550Ω·cm~2),此时镀层耐蚀性最好。     

电沉积方式对Ni-Cr-Mn合金镀层耐蚀性的影响

采用直流、单脉冲和换向脉冲三种不同电沉积方式在Q235钢表面电镀制备Ni-Cr-Mn合金镀层。利用辉光放电光谱仪、形状测量激光显微系统、Tafel曲线和电化学阻抗谱,研究了电沉积方式对镀层元素含量、沉积速率、3D形貌和耐蚀性的影响。结果表明:按照直流、单脉冲和换向脉冲的顺序,镀层中镍含量减小,铬、锰含量增大,沉积速率先增大后减小,表面粗糙度降低,耐蚀性增强。直流方式制备的镀层表面存在个别较大的颗粒,单脉冲方式制备的镀层表面颗粒大小较为均匀,但仍存在个别较大颗粒,换向脉冲方式制备的镀层总体均匀致密。换向脉冲方式制备的镀层表面粗糙度最低,在3.5%NaCl溶液中,该镀层具有最大的腐蚀电位(-0.305 V)、最小的腐蚀电流密度(7.467×10~(-8)A·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(5972Ω·cm~2),耐蚀性最佳。     

SPCC钢碱性无氰直接预镀铜工艺研究

目的提高LED支架的性价比,减少SPCC钢表面镀银预镀铜工艺的镀液污染,简化现有的预镀镍-镀铜施镀工艺,提高预镀层质量。方法采用HEDP碱性无氰直接预镀铜方法来简化工艺,用单因素实验法,系统研究了电流密度、镀液pH、电镀温度、HEDP/Cu~(2+)摩尔比、电镀时间等参数,对镀层镀速、孔隙率及镀层表面质量的影响,并表征镀层的微观组织及镀层结合力。结果在阴极电流密度为1.41 A/dm~2,pH值为9.5,温度为50℃,HEDP/Cu~(2+)摩尔比为3.75:1(Cu~(2+)为10 g/L),时间为11 min的条件下,可获得镀速约为1.7 mg/(cm~2·min)的预镀铜层,且镀层与基体的结合力良好,无孔隙,呈良好的光亮/半光亮状的细晶镀层。结论与钢铁表面氰化镀铜及镀银前预镀铜工艺相比,推荐的HEDP直接预镀铜工艺的镀层质量好,可满足直接镀铜和镀银前预镀铜工艺要求,可有效减少镀液污染和简化施镀工艺,对SPCC钢的镀铜工艺改善具有较好的推广价值。     

脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层施镀时间的研究

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mo合金镀层。利用扫描电镜(SEM)、辉光放电光谱仪(GDS)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了施镀时间对镀层表面形貌、形成过程、镀层厚度、元素含量和耐蚀性的影响。结果表明:镀层由粒状结构形核、长大并逐层叠加形成;镀层的形成存在一个孕育期,孕育期后一定时间内镀层增厚较为困难,施镀时间继续增大,镀层可顺利增厚。随施镀时间的增大,镀层镍含量增大,铬含量减小,钼含量减小。在3.5%NaCl溶液中,镀层耐蚀性先增强后减弱。施镀时间为50 min时制备的镀层具有最大的自腐蚀电位(-0.355 V)、最小的腐蚀电流密度(0.006μA·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(26544Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

AZ91D镁合金在氯化胆碱-尿素离子液体中电镀Zn的研究

采用价廉、环保和稳定性好的氯化胆碱-尿素离子液体作为溶剂,在AZ91D镁合金上进行电镀Zn研究,包括AZ91D基体的前处理机制及电流方式对镀层形貌及耐腐蚀性能的影响。结果表明,经前处理的AZ91D镁合金在氯化胆碱-尿素离子液体中电镀可获得Zn镀层,脉冲电镀比恒流电镀更利于获得致密均匀、与基体结合良好的Zn层;脉冲电镀Zn层后,基体AZ91D镁合金的开路电位OCP从-1610 mV正移至-1072 mV,腐蚀电流I_(corr)从14.9μA/cm~2降为6.9μA/cm~2,与纯Zn(OCP=-1078 mV,I_(corr)=6.6μA/cm~2)相当。     

MLCC三层镀中甲基磺酸镀锡体系工艺条件对锡镀层性能影响的研究

研究了片式多层陶瓷电容器(MLCC)三层镀中甲基磺酸镀纯锡体系pH值、温度、电流密度等工艺条件及杂质金属离子对镀液稳定性、镀层结构和性能等方面的影响。从电流效率、沉积速度及锡镀层表面的扫描电镜等方面,对比了不同pH值、温度、电流密度以及锡镀液中掺杂Cu2+、Ni2+后对锡镀层结构和性能的影响。研究结果给出了电镀工艺中最佳的pH值为3.5±0.2、温度为(23±2)℃、电流密度可以有较宽的范围,当镀液中掺有镍、铜等杂离子会对镀层产生负面影响,在给出的工艺参数下电镀,可以确保镀出最佳的纯锡镀层。     

Cu-金刚石复合镀层的制备

采用复合电镀技术,在酸性硫酸盐镀铜电镀液中加入粒径为20μm的金刚石粉体制备Cu-金刚石复合镀层。通过正交试验优化Cu-金刚石复合电镀的工艺参数,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计研究CuSO_4·5H_2O浓度、阴极电流密度、金刚石粉体浓度和镀液温度对镀层质量的影响。采用X射线分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和摩擦实验机表征优化后复合镀层的相结构、表面形貌及摩擦性能。结果表明:优化的镀液组成和工艺参数为CuSO_4·5H_2O 190 g/L,H_2SO_4 60 g/L,阴极电流密度10 A/dm~2,金刚石粉体浓度20 g/L,镀液温度20℃;优化后的复合镀层晶粒均匀,金刚石粉体质量分数为21.50%,具有较好的显微硬度和摩擦性能。     

烧结钕铁硼磁体表面Zn-Co合金镀层制备工艺与耐蚀性能

采用氯化物镀液体系在钕铁硼磁体表面制备Zn-Co合金镀层,优化了Zn-Co合金镀层制备过程中的电镀工艺参数(镀液pH值、镀液温度、电流密度以及添加剂浓度),通过中性盐雾试验(NSS)、扫描电子显微镜(SEM)和动电位极化曲线,系统研究了Zn-Co合金镀层的显微组织及耐蚀性能。结果表明:烧结钕铁硼电镀Zn-Co合金镀层的最佳电镀工艺参数为:添加剂浓度为15 mL/L,pH值为4,电镀温度为25℃,电流密度为1 A/dm~2。在最佳工艺条件下制备的Zn-Co合金镀层经钝化后其耐中性盐雾时间可达120 h。合金镀层结构致密,有效填补了钕铁硼磁体的固有缺陷,为后期钝化形成致密钝化膜提供了材料基底基础。钝化后的Zn-Co合金镀层表面平整光亮,动电位极化曲线测试表明,相比Zn镀层,钝化后的Zn-Co合金镀层的自腐蚀电流密度下降了一个数量级,表明Zn-Co合金镀层钝化后具有更加优异的耐腐蚀性能。     

工艺参数对Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响

用电沉积方法在铜表面制备了Ni-ZrO2纳米复合镀层。研究了工艺参数对复合镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性的影响。结果表明,镀层硬度随阴极电流密度、镀液温度的增大均呈现先增大后减小的趋势;而随镀液中纳米ZrO2的添加量增加,镀层的硬度逐渐增大;镀层的耐磨性随这几个工艺参数的增加先增加后减小;镀层的耐蚀性随着电流密度的升高先下降再升高,随着镀液中纳米ZrO2添加量、镀液温度的增加,镀层的耐蚀性先升高再下降。本工作中最佳的工艺参数为纳米ZrO2添加量8g/L,阴极电流密度3A/dm2,镀液温度50℃左右。     

Ni-TiO2复合电镀工艺研究

通过正交设计,研究了Ni-TiO2复合电镀工艺中镀液的pH值、搅拌速度、电流密度、微粒悬浮量、添加剂等工艺条件和参数对Ni-TiO2复合镀层的影响.在充分分析各不同镀液组成和工艺条件下,对复合镀层中微粒共析量的影响曲线和对镀层的表观形貌的观察后,得出了其最佳镀液组成和工艺参数;能量色散谱分析,制备的复合镀层中TiO2共析量为10%～24.23%(质量分数).采用SEM观察镀层的表面形貌,其外观均匀、细致.     

添加剂对脉冲电镀Ni-Cr-Mn合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mn合金镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS),考察了添加剂对镀层元素含量、沉积速率、镀层外观、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明:随添加剂含量的增大,镀层中镍含量降低,铬、锰含量增加;沉积速率先增大后减小;镀层外观光亮度先升高后降低;晶粒尺寸先减小后增大;在3.5%Na Cl溶液中,镀层耐蚀性先增强后减弱。添加剂含量为10 ml/L时,镀层致密均匀,具有最大的腐蚀电位(-0.363 V)、最小的腐蚀电流密度(8.829×10-8A·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(2737Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

AZ91镁合金表面制备Ni-SiO2纳米复合电镀层的工艺研究

采用复合电沉积技术在AZ91镁合金表面制备Ni-SiO2纳米复合镀层,并研究各工艺参数对镀层的影响,从而得出最佳工艺.研究结果表明:在镀液中纳米SiO2的添加量为20 g/L,阴极电流密度为1.0 A/dm2,镀液温度为50℃,活性剂A的添加量为1.0 g/L,pH为5～6的条件下,经过20～30 min电沉积,可获得均匀、平滑的镀层,镀层的显微硬度与耐蚀性最佳.     

无氰脉冲电镀金-钯-铜合金工艺

研究了一种以亚硫酸钠为主配位剂的无氰脉冲电镀金-钯-铜合金工艺。综合考虑镀层表面形貌和镀液沉积速率,得出优选电镀工艺参数为:电流密度0.25 A/dm~2、占空比10%、脉冲频率900 Hz、电镀温度60℃。利用超景深显微镜对镀层表面形貌进行观察分析;利用X射线衍射对镀层物相成分进行分析;同时采用热震法、弯折法检测了镀层结合力;利用维式硬度计测量了镀层硬度。表征结果表明:所得镀层除金、钯、铜元素外,无其它杂质元素;镀层表面细致均匀,孔隙率低,平整性好,无裂纹;镀层硬度高,镀层结合力好。     

CLAM钢表面室温离子液体电镀铝

采用AlCl_3-EMIC离子液体在室温下对国产低活性铁素体/马氏体钢(CLAM钢)表面进行镀铝处理。研究了镀前处理对镀层-基体界面的影响。采用SEM、EDS分析了不同电流密度对镀层表面形貌与界面形貌的影响,同时与脉冲电镀所得结果进行了比较。结果表明:在电化学前处理过程中,增大电流密度会增强镀层与基底结合力;电流脉冲的加入可以减弱溶液浓差极化现象,增加表面组织致密性;镀层晶粒大小随电流密度增大而减小,镀层球状组织随电流密度增大而增大。在优化的电镀工艺下(前处理电流密度控制在10 mA/cm~2以上,电镀电流密度控制在10~20 mA/cm~2,对应的电镀时间45~95 min,优选脉冲电流电镀),得到的铝镀层表面光滑,致密,结合力强,厚度可控。     

尿素含量对脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备了Ni-Cr-Mo合金镀层。利用辉光放电光谱仪、扫描电镜、Tafel曲线和电化学阻抗谱考察了尿素含量对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随尿素含量的增大,镀层镍含量先增大后缓慢减小,铬含量先增大后减小、钼含量先减小后增大;镀层沉积速率先增大后减小;镀层表面颗粒尺寸减小;镀层在3.5%NaCl溶液中耐蚀性先增强后减弱。尿素含量为60 g·L~(-1)时制备的镀层具有最大的自腐蚀电位(-0.535 V)、最小的腐蚀电流密度(0.123μA·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(2 550Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

正交试验优化电镀Zn-Ni-P合金工艺

选取影响电镀Zn-Ni-P合金的6个工艺参数，设计了125(56)正交试验方案，探讨了镀液组成和电镀制度对Zn-Ni—P合金镀层性能的影响，用极差法分析了各工艺参数对镀层性能影响的显著性并确定了最佳工艺条件。优化验证实验结果表明：该工艺稳定，得到光亮、致密、外观平整的Zn-Ni—P合金镀层，得到的锌镍磷合金镀层的耐蚀性优于锌镍合金，且其耐蚀性随镀层中磷含量的增大而提高。     

离子液体中铝的电镀及其防护性能

采用66.7%(摩尔分数)AlCl_3与33.3%(摩尔分数)BMIC(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐)混合后得到的AlCl_3-BMIC离子液体为电解液,在钢铁基体上采用恒电流法进行电镀铝的研究,主要考察了添加剂、温度、电流密度对镀层形貌的影响及镀层耐腐蚀性能。结果表明:温度45±2℃、甲苯含量为5～12ml/L、电流密度为20～25mA/cm~2时,能获得平整致密的铝镀层;所得铝镀层以(200)面构成为主,随电流密度的增加,(200)面峰增强;在电流密度25mA/cm~2电镀铝后,试样的腐蚀电位从-669mV(SCE)负移至-1019mV(SCE),腐蚀电流密度从65.7μA/cm~2变为6.07μA/cm~2,与纯铝的(E_(corr)=1031mV(SCE),I_(corr)=1.24μA/cm~2)相当。