工艺参数对Ni-Fe-Co合金镀层在碱性溶液中电催化析氢性能的影响

目前,关于Ni-Fe-Co合金电极电催化析氢性能的报道较少。以不同工艺参数在Q235钢表面电沉积Ni-Fe-Co镀层,通过SEM、EDS和XRD等分析手段研究了镀层的微观形貌、成分及物相组成,并利用极化曲线探究了工艺条件对镀层电催化析氢活性的影响。结果表明:在电流密度45 m A/cm~2,温度60℃,pH值3.8的条件下得到的镀层具有最好的电催化析氢性能;最优镀层表面组织致密,由简单立方结构的Fe Ni3相构成,Co以固溶体的形式存在于合金镀层中,镀层在碱性工作条件下具有良好的稳定性。     

脱合金化制备纳米多孔Ni-Fe合金及其电催化性能

采用真空熔炼与固溶相结合的方法获得原子分数为Ni_30-xFe_xMn₇₀(x=0,10,20)的前驱体合金,通过脱合金化方法制备纳米多孔Ni及Ni-Fe合金,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析合金相组成和微观结构,运用线性扫描伏安法、交流阻抗、方波电位法及计时电位法研究电极的析氢电催化性能。结果表明:加入Fe获得了片状结构的纳米多孔Ni-Fe合金,提高了纳米多孔Ni的表面积,且Fe与Ni产生协同效应,能够有效提高合金的析氢电催化活性。当Fe含量为10%(原子分数)时,脱合金化得到的纳米多孔Ni-Fe合金表面积最大,析氢电催化性能最好,在0.1A/cm^2电流密度下,析氢过电位仅56mV,经10h连续电解,表现出良好的电催化活性和电化学稳定性。     

电沉积非晶态Co-W合金镀层在碱性溶液中的电催化析氢研究

利用恒电流直流电沉积方法在Cu基底表面制备了Co-W合金镀层,当镀液中WO_4~(2-)浓度≥0.075 mol/L时镀层为非晶态结构。电化学研究表明,非晶态Co-W合金镀层在1 mol/L NaOH溶液中表现出良好的电催化析氢活性,过程受Volmer-Heyrovsky路径控制。W含量约为40.1%(质量分数)的Co-W合金镀层析氢活性最强,其表观交换电流密度j_0为3.17×10~(-5)A/cm~2;当电位负于-1.464 V(相对于饱和甘汞电极电位)后该Co-W合金镀层的阴极电流密度超越了商用Pt片。结合电化学阻抗分析获知,由于镀层本征催化活性和比表面积(或电化学活性面积)均得到提升,使得非晶态Co-W合金镀层析氢活性获得提高。     

稀土铈对镍-钴合金电极的析氢催化性能的影响

采用电沉积方法制备了Ni—Co和Ni—Co(RE)合金电权。通过电化学方法研究了其在7mol/L KOH溶波中的析氢电催化活性。实验发现，与Fe电权相比，Ni—Co和Ni—Co(RE)合金电权的析氢电位正移，其中Ni—Co(RE)合金电权的析氢电位正移250mV。通过扫描电镜和合金镀层成分分析，探讨了稀土饰对Ni—Co合金电权析氢电催化性能的影响。结果表明，稀土饰的加入提高了合金电权在7mol/L KOH溶液中的析氢电催化活性和电化学稳定性。有利于降低槽压，减少能耗。     

Ni-W-TiO2复合镀工艺及其镀层性能研究

为了进一步提高Ni-W合金镀层的析氢电催化活性,用电沉积方法制备了Ni-W-TiO2复合镀层,通过阴极极化曲线和交流阻抗等电化学技术研究了其在碱性溶液中的析氢电催化活性,并用扫描电镜观察了电极的表面形貌.结果表明,在Ni-W合金中掺入TiO2微粒可增大电极的比表面积,并改变Ni-W合金在碱性介质中的析氢反应机理.Ni-W-TiO2复合镀层有较高的析氢电催化活性,可用作电解水反应的活性电极.     

Electrochemical properties of amorphous Ni-S-Co alloy in alkaline medium

用电沉积方法制备非晶态Ni-S-Co合金镀层, 研究了镀层的电化学性能. 结果表明,与非晶态Ni--S合金相比, Co的引入可提高镀层中S的含量.在析氢反应中非晶态Ni--S--Co合金电极具有很高的电化学活性,电流密度为150 mA×cm-2时其析氢过电位仅为70 mV,比非晶态Ni-S合金低20 mV.在长时间电解过程中S发生溶出反应有助于提高电极的表面粗糙程度, 是提高电极析氢活性的重要原因之一. 在析氢过程中,非晶态Ni--S--Co合金电极吸附大量的H原子, 使反应的活化能降低,这是其析氢活性高的主要原因. 非晶态Ni--S--Co合金镀层的析氢机理为电化学脱附机理,即一快速的Volmer反应(电化学步骤)和一较慢的Heyrovsky反应(电化学脱附步骤).     

非晶态Ni-S-Co合金的制备和电化学性能

用电沉积方法制备非晶态Ni-S-Co合金镀层,研究了镀层的电化学性能.结果表明,与非晶态Ni-S合金相比,Co的引入可提高镀层中S的含量.在析氢反应中非晶态Ni-S-Co合金电极具有很高的电化学活性,电流密度为150 mA·cm-2时其析氢过电位仅为70 mV,比非晶态Ni-S合金低20 mV.在长时间电解过程中S发生溶出反应有助于提高电极的表面粗糙程度,是提高电极析氢活性的重要原因之一.在析氢过程中,非晶态Ni-S-Co合金电极吸附大量的H原子,使反应的活化能降低,这是其析氢活性高的主要原因.非晶态Ni-S-Co合金镀层的析氢机理为电化学脱附机理,即-快速的Volmer反应(电化学步骤)和一较慢的Heyrovsky反应(电化学脱附步骤).     

脉冲电沉积制备Ni-W-Fe-La纳米晶析氢电极材料

脉冲电沉积合金层较为复杂,目前尚未实际应用。采用脉冲电沉积技术制备了Ni-W-Fe-La纳米晶合金析氢镀层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪等设备测试了合金镀层的形貌、结构和组成。研究了制备工艺对镀层析氢性能的影响。确定了合金镀层的最佳制备工艺条件:机械搅拌下,控制平均电流密度Jm=5A/dm2,峰值电流密度Jp=14A/dm2,占空比R为35%,脉冲频率f=150Hz,pH值6.0～6.5,脉冲时间30min,镀液温度35℃。结果表明:制备的Ni-W-Fe-La镀层为纳米级镀层,其晶粒尺寸为48.73nm;稀土La元素的加入能够明显改变镀层表面形貌、晶粒尺寸以及镀层的耐蚀和析氢电催化活性,析氢电位比直流电沉积所得的同类镀层明显正移。     

锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的研究

对碱性锌酸盐体系电镀Zn-Fe合金阴极电流效率的影响因素进行了系统的研究,并分析了镀层中铁原子的引入对Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的影响原因及合金镀层中铁含量与阴极电流效率的关系,以期通过控制镀液组成及工艺条件在一定程度上提高阴极电流效率.增加电镀液中锌铁离子总摩尔浓度,提高镀液中锌铁离子摩尔比,降低铁离子浓度,适当控制阴极电流密度,升高镀液温度均可提高锌铁合金电沉积的阴极电流效率.添加剂ZFA的加入使Zn-Fe合金电镀的阴极电流效率降低.合金镀层中引入Fe明显降低了电沉积的阴极电流效率,镀层中的Fe含量从0升高至0.73%,合金电沉积的阴极电流效率却从79.48%降低至68.23%.这是由于碱性溶液中,氢气在金属Fe上析出的过电势明显小于在金属Zn上的过电势,使析氢容易进行引起的.     

电流密度对紫铜基体电沉积Fe-W合金的影响

针对目前Fe-W合金镀层中w含量较低致使镀层硬度不高的问题,通过电沉积法在铜表面沉积Fe-w合金,获得了一种W含量较高、表面致密且高硬度的非晶合金涂层.用SEM,XRD和EDS表征了镀层形貌、结构和成分,并测定了镀层的显微硬度.结果表明:不同电流密度下镀层均为非晶结构,形貌为圆球状颗粒;镀层厚10～100 μm;随着电...     

Ni-Fe-P化学镀层的耐腐蚀性能

为了进一步改善Ni-P化学镀层的耐蚀性,扩大化学镀层的应用范围,在Ni-P化学镀液中加入FeSO4,制备了Ni-Fe-P镀层.通过扫描电镜观察和分析了Ni-P和Ni-Fe-P镀层的表面形貌和成分,通过2273电化学设备测试了2种镀层在3.5%NaCl腐蚀溶液中的动电位极化和交流阻抗曲线.结果表明:Ni-Fe-P镀层比N...     

铝材脉冲电镀Pb-WC-CeO_2复合层的电化学性能

为了探究脉冲电镀铝基Pb-WC-CeO2复合镀层的电化学性能,考察了正向脉冲参数(平均电流密度Jm、占空比r及正向脉冲工作时间ton)及温度对镀层在锌电解液中作阳极时的耐蚀性及析氧动力学参数的影响。结果表明:当Jm=120 mA/cm2,r=20%,ton=200 ms、θ=50℃时,Pb-WC-CeO2复合镀层具有较强的耐蚀性;将其用作锌电解的阳极,槽电压最小,能耗小,有最好的电催化活性,且优于直流镀层。     

电流密度对复合氧化法制备涂层结构的影响

对TiO2薄膜涂层的结构、形貌、元素组成、硬度进行了观察和测量,研究了电流密度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理)制备多孔TiO2涂层的结构和性能的影响.结果表明:电流密度对多孔TiO2涂层的结构和性能有很大影响.随着电流密度的增加,涂层的锐钛矿型TiO2含量减少,金红石型TiO2含量增加,涂层表面微孔孔径增加,凹凸起伏变得明显,显微硬度增加,钙磷原子比也发生了变化.当电流密度为20,40,60,80和100 mA/cm2时,涂层的钙磷摩尔比为1.22,1.60,1.89,2.01,2.12.在40 mA/cm2电流密度下可得到结构和性能较理想的多孔TiO2梯度涂层.     

Influence of Deposition Conditions on the Crystal Structure of MoS2 Coating

MoS2 coatings were prepared using an unbalanced bipolar pulsed DC （direct current） magnetron sputtering apparatus under different targets, cathode current densities, power modes and bias voltages. The morphology, structure and growth characteristics of MoS2 coatings were observed and identified respectively by scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and mass spectrometry. The results show that MoS2 coatings evolve with the （002） basal plane parallel to the surface by using cold pressed target with lower density, lower cathodic current density, bipolar pulse DC power and minus bias voltage, whereas the coatings deposited under hot pressed target, higher cathodic current density, simple DC power and positive bias voltage have the （002） basal plane perpendicular to the surface. The influence of deposition conditions on the crystal structure of MoS2 coating is implemented by altering its growth rate and the energy of sputtering-deposition particles.     

Effects of Current Density on Microstructure of Titania Coatings by Micro-arc Oxidation

In the present study, titania coatings were prepared under different current density conditions in micro-arc oxidation (MAO) process on titanium alloy in NaAlO2 solution. The aim of this work was to study the effects of current density on the microstructure of titania coatings. The morphology and phase composition of the coatings were investigated by field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray diffraction (XRD) and Raman spectra. The thickness and surface roughness of the coatings were characterized by confocal laser Scanning Microscopy (CLSM). The results showed that the coatings were composed of crystalline anatase and rutile phases of TiO2, and contain a network of evenly distributed small pores. It has also shown that an increase in current density leads to an increase in rutile content.     

用脉冲喷射电沉积法制备纳米晶镍镀层

采用脉冲喷射电沉积方法制备了纳米晶镍镀层,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了镀层的生长形貌和微观结构,并考察了脉冲电流密度对镀层微观结构如晶粒尺寸、织构等的影响.结果表明:镀层内表面(基体一侧)具有比外表面(镀液一侧)更为精细的晶粒结构,说明随着厚度的增加,镀层中的晶粒逐渐粗化.随着电流密度从45 A/dm2增加到180 A/dm2,镀层中晶粒生长的择优取向由(111)织构逐渐转变为强(220)织构.当电流密度从45 A/dm2增加到120 A/dm2时,镀层平均晶粒尺寸逐渐减小;而进一步增加电流密度到180 A/dm2,镀层晶粒尺寸又会有轻微的增大.     

铝基Pb-WC-CeO_2脉冲复合镀层阳极材料的电催化性能

目前,电镀锌工业常用的Ca、Co系铅基合金阳极成本高、性能不佳,不能广泛应用,将WC和稀土CeO2掺杂入铅及其合金可望解决上述问题。采用脉冲电镀在铝基体上制备了Pb-WC-CeO2复合镀层用作阳极材料。考察了正向脉冲参数(平均电流密度Jm,占空比r及正向电流时间ton)及镀液温度对复合镀层在模拟锌电解液中用作惰性阳极时的电催化性能,从节能高效角度优选出了脉冲工艺:Jm=0.12 A/cm2,r=20%,ton=200 ms,温度50℃。在此工艺条件下获得了具有较低析氧电位、较好电催化活性的阳极材料。     

电沉积镍-羟基磷灰石工艺研究

采用电沉积法在1Crl8Ni9Ti基体上制备出Ni-羟基磷灰石(HA)生物陶瓷复合镀层。探讨了工艺条件对复合镀层中微粒含量的影响。结果表明，随镀液中HA粒子悬浮量增大，镀层中HA微粒含量增大；温度和搅拌速度提高，镀层中HA含量降低；随阳极电流密度增加，镀层中HA微粒含量增加，当达到一定数值(1．5A／dm^2)后，HA含量则开始降低。     

脉冲电镀铁中平均电流密度对镀层的影响

应用现代脉冲电镀技术,分别在钢和铜基体上电镀铁层,以期获得性能优良的镀层.研究了平均电流密度对铁镀层的沉积速度、外貌、显微硬度和显微结构的影响.结果显示:随着平均电流密度的增加,铁镀层外貌先变好后变差;脉冲电沉积速度加快,以16 A/dm2的沉积效率最高;不同条件下的镀层显微硬度呈近似的"正态分布"关系;铁镀层的显微结构为立方晶型,有明显的择优取向.     

等离子喷涂纳米ZrO2-8%Y2O3涂层的结构及性能

热障涂层能提高工件的性能,延长其使用寿命,但目前对其厚度0.5 mm以上的研究报道不多.为此,以纳米ZrO2-8%(质量分数)Y2O3粉末(YSZ)为原料,用等离子体喷涂法制备了3种厚度(0.6,0.8,1.2 mm)的热障涂层,并对涂层的结构和性能进行了研究.结果表明:纳米涂层主要由未熔粉末及周围的柱状晶、等轴晶组成,可观察到大量纳米晶,喷涂电流对组织结构的影响远大于喷涂距离;热障涂层结合强度随涂层厚度的增加而降低;涂层隔热性能随涂层厚度的增加而提高,温度越高优势越明显.