脉冲电沉积纳米SiC/Ni-Co复合镀层腐蚀特性

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)研究了脉冲电沉积法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层及其纳米 SiC/Ni-Co复合镀层的组织结构、表面形貌和成分。用浸泡法和电化学极化法对比测试了纳米晶Ni-Co合金镀层和纳米 SiC/Ni-Co复合镀层在3.5 wt% NaCl和5 wt% HCl溶液中的腐蚀行为。研究结果表明：通过脉冲电沉积法制备的Ni-Co合金镀层和纳米SiC/Ni-Co复合镀层具有典型的纳米晶结构;随着纳米SiC颗粒的增加,复合镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加。所制备的纳米SiC/Ni-Co复合镀层颗粒分散均匀,其在3.5 wt% NaCl和5 wt% HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni-Co合金镀层。纳米晶Ni-Co合金镀层和纳米SiC/Ni-Co复合镀层在3.5 wt% NaCl溶液中的腐蚀速率极低,表现出极好的耐腐蚀性能,而在5 wt% HCl溶液中的腐蚀形态则表现为点蚀。     

电沉积钯钴合金形貌及其耐蚀行为研究

为更好地了解Pd-Co合金的材料特性,采用电沉积法制备了Pd-Co合金镀层．通过扫描电镜（SEM）和动电位扫描（Tafel）对Pd-Co合金镀层的表面形貌和耐蚀性进行了考察。结果表明,Pd-Co合金镀层的晶粒尺寸和表面形貌受镀液中Co^2＋浓度和电流密度的影响较大,随着镀液中Co^2＋浓度的增加,镀层的晶粒尺寸逐渐减小,晶粒从片状变为球状;随着电流密度的增大,Pd-Co合金镀层的晶粒从粒状变为块状,晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势。当电流密度小于1.0A／dm^2时,Pd—Co共沉积过程受阴极极化控制;当电流密度大于1．0A／dm^2时,其沉积过程受浓差极化控制。Pd-Co合金镀层的耐蚀性按腐蚀介质为中性、酸性、碱性的顺序逐步降低。     

双脉冲电结晶纳米Zn-Co合金的织构、电化学性能及耐蚀机理研究

为了研究Zn-Co合金的电化学性能及耐蚀机理,采用双脉冲电结晶法制备了不同Co含量的纳米Zn-Co合金镀层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、Tafel极化曲线及中性盐雾试验分析探讨了镀层中Co含量对其组织结构、表面形貌及耐蚀性能的影响,采用金相显微镜对纯Zn镀层及Zn-Co合金镀层盐雾腐蚀前后的形貌进行观察,并采用XRD对腐蚀产物进行检测,探讨了Zn-Co合金的耐蚀机理。结果表明:随Zn-Co合金镀层中Co含量的升高,其平均晶粒尺寸依次减小,耐腐蚀性能逐渐提高;合金晶体结构为六方晶系,晶面择优取向由(101)、(102)和(112)面转向为(101)面及新形成的CoZn13面。在腐蚀过程中Co元素可有效稳定Zn(OH)2,使其难以转变为ZnO,腐蚀产物以氢氧化锌复盐的形式存在,该产物是不良导体,抑制了腐蚀的进行,提高了Zn-Co合金镀层的耐蚀性。     

硫酸高铈改善Ni-Co合金电镀层性能的机理

为了改进Ni-Co合金镀层的性能,在Ni-Co合金镀液中添加不同含量的Ce(SO4)2.4H2O,研究了其对Ni-Co合金镀层及镀液性能的综合影响,获得了Ce(SO4)2.4H2O最佳添加量及Ni-Co合金镀的最佳工艺参数。结果表明:镀液中Ce(SO4)2.4H2O的添加范围是0.56～1.12g/L,添加量为1.00g/L时,镀液的沉积速度、分散能力及镀层外观质量都到达最佳,镀层厚度也比较大;但Ce(SO4)2.4H2O会降低镀液的覆盖能力。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层热稳定性的研究

采用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等方法研究脉冲电沉积法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构和合金成分.测定不同退火温度下纳米晶Ni-Co合金镀层的显微硬度,并着重研究Ni-23.5%Co(质量分数)合金的热稳定性,结果表明:随着退火温度的升高,纳米晶Ni-Co合金在低温退火后显微硬度有所升高,在250℃时达到最高值,然后随退火温度的继续升高而降低.纳米晶Ni-23.5%Co合金镀层的晶粒尺寸逐渐增大,从原始晶粒尺寸13.5nm长大到300℃时的98.5nm,在升温速率为20K·min-1的DSC曲线中,Ni-23.5%Co合金在约300～350℃一直是低能放热,随后出现明显的放热峰,其峰值温度为372℃,放热焓为14.22J·g-1.通过测定不同升温速率条件下的DSC曲线峰值温度,由Kissinger方程求得纳米晶Ni-23.5%Co合金镀层的晶粒长大激活能为212.SkJ/mol.     

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。     

稀土Ce4+对镍铜磷化学镀层性能的影响

稀土可有效改善化学镀Ni-Cu-P层的硬度、耐蚀性能,目前,对此研究还不够深入。在Ni-Cu-P化学镀液中引入不同含量的Ce4+,采用金相显微镜和电子能谱分析了所得Ni-Cu-P镀层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗谱考察了Ce4+对Ni-Cu-P镀层在室温海水中的耐蚀性能的影响。结果表明,加入Ce4+能减少Ni-Cu-P镀层的缺陷,使晶粒细化,镀层表面平整;镀层中不含Ce,Ce4+促进了镀层的非晶态化程度,从而提高了其耐蚀性;镀层的自腐蚀电位比紫铜基材的低,自腐蚀电流密度远小于紫铜基材,添加Ce4+能提高Ni-Cu-P镀层的耐蚀性,其自腐蚀电流密度低于未加稀土所得的镀层。     

钢丝热镀Zn-Al-Mg合金层及其电化学腐蚀行为

为了改进Zn-Al-Mg合金镀层的表观质量,利用热镀方法制备了一种光亮平滑、与基体结合良好的Zn-Al-Mg(Zn20%All%Mg)合金镀层.采用铜加速乙酸盐雾(CASS)试验、弱极化曲线测试技术和电化学阻抗谱测试技术对其耐蚀性进行了研究.结果表明:Zn-Al-Mg舍金镀层的耐蚀性远优于Zn镀层,腐蚀速度为Zn镀层的1/7～3/7;Zn-Al-Mg合金镀层的腐蚀过程可分为腐蚀初期、腐蚀抑制期和基体腐蚀期3个阶段,阶段平均腐蚀电流密度分别为17.34,1.29,6.38μA/cm2.镀层的整个腐蚀过程主要受电化学反应控制.     

3种锌镍合金镀层耐蚀性的电化学研究

Zn-Ni合金镀层作为优良的钢铁防护性镀层,具有良好的耐蚀性,可替代镉镀层.采用极化曲线(Tafel)、电化学噪声(EN)和电化学交流阴抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价了直流电沉积(DC)、单脉冲电沉积(PC)和周期换向脉冲电沉积(PRC)下制备的Zn-Ni合金镀层的耐蚀性.所选用的试样具有相同镍含量.结果表明,周期换向脉冲电沉积制备的Zn-Ni合金镀层耐蚀性能最佳,单脉冲电沉积制备的Zn-Ni合金镀层的耐蚀性优于直流电沉积制备的Zn-Ni合金镀层.     

热处理温度对Ni-W-P脉冲电沉积层耐蚀性的影响

为了进一步提高电沉积Ni-W-P合金层的耐蚀性,将其在不同的温度下热处理1h,利用XRD谱研究了热处理温度对合金层微观组织的影响,采用Tafel曲线、EIS技术研究了热处理温度对其在3.5%NaCl溶液中耐蚀性的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,Ni-W-P合金镀层由非晶态结构逐渐转变为晶态结构,400℃时晶化析出了Ni及Ni3P相,其晶粒尺寸随温度升高逐渐增大;镀层的耐蚀性随热处理温度的升高先增强后降低,400℃时镀层的耐蚀性最好。     

纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀特性

用脉冲电沉积方法制备纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层。采用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)等测试方法研究合金镀层的微观结构、表面形貌和合金成分;采用电化学极化曲线的方法测定合金镀层的腐蚀特性。结果表明随着P加入导致合金镀层晶粒细化,并随P含量的增加镀层从纳晶向非晶转变;纳晶Ni-40.41%Co-6.16%Fe-1.63%P合金镀层经600℃退火1h后,其平均晶粒尺寸从8.3nm长大至160.8nm。合金镀层的点蚀抗力随着镀层中P含量的增加而明显增强;合金镀层的腐蚀速率随晶粒尺寸的增大而减小,存在典型的晶粒尺寸效应。     

糖精对脉冲电沉积镍层结构及性能的影响

利用脉冲电沉积制备细晶镍镀层。研究了糖精对镍镀层的晶粒尺寸、表面形貌、晶体取向和硬度的影响。结果表明：加入糖精后,可获得晶粒尺寸小于30nm的镍镀层,晶体择优取向由（200）织构向（111）织构转变,镀层的耐蚀性得到提高;镀层的硬度与镍镀层的晶粒尺寸有关,晶粒尺寸较大时,服从Hall—Petch关系,晶粒尺寸较小时产生...     

锌液中微量Mg对热镀锌层形貌、组织和耐蚀性的影响

目前关于在热镀锌液中添加微量Mg对合金镀层组织结构及耐蚀性影响的报道较少.采用Mg含量分别为0.05％,0.10％,0.30％的锌基合金在低碳钢退火板上热镀锌.利用扫描电镜及能谱仪分析镀层的表面形貌、组织结构及成分,并对镀层进行中性盐雾试验,研究了锌液中微量Mg对镀层的形貌、组织结构及耐蚀性的影响.结果表明:锌液中添加微量Mg可明显细化镀层晶粒,使晶粒尺寸减小,锌液中Mg含量从0.05％增加至0.30％,镀层晶粒尺寸不断变小;添加微量Mg不影响镀层主体结构,但会细化各金属间化合物的晶粒,提高了镀层的耐蚀性,Mg含量升高,镀层耐蚀性增强.     

镍－钨－磷非晶态合金的电沉积方法及耐蚀性能的研究

研究了Ｎｉ－Ｗ－Ｐ非晶态合金的电沉积方法，讨论了电解液组成、温度及ｐＨ值对镀层结构的影响。由Ｘ射线衍射实验测定了镀层结构和晶粒尺寸，分析了非晶态镀层的形成规律。用极化曲线分析并比较了电沉积Ｎｉ－Ｐ、Ｎｉ－Ｗ及Ｎｉ－Ｗ－Ｐ非晶态合金镀层的腐蚀行为。     

Q235/Ni-Co基自修复涂层的制备和耐蚀性能

结合自修复微胶囊防腐涂层与合金镀层的优点,在Q235碳钢基体制备Ni-Co/Cap(T+Y)复合涂层以提高碳钢材料的耐侯性和服役周期。首先采用恒电流合金电镀法在Q235碳钢基体生成Ni-Co合金镀层,然后将以桐油和金属缓蚀剂做囊芯的双组份自修复胶囊均匀分散在醇酸树脂防腐涂层中制备有机防腐涂层,得到Ni-Co/Cap(T+Y)复合涂层。SEM观测和热重分析结果表明,合成的双组份自修复微胶囊的平均粒径约为3 μm,囊芯包覆率达到49%。中性盐雾试验和微区电化学测试结果表明,经历380 h中性盐雾试验后复合防腐涂层只在划痕交点处出现轻微腐蚀,其他部位仍旧完整,没有出现鼓泡和腐蚀。以Ni-Co合金镀层与自修复涂层相结合的复合涂层,能长期保护Q235碳钢。     

烧结NdFeB永磁材料超声电沉积Ni-P合金的研究

利用超声辅助电沉积方法,研究了在烧结NdFeB永磁体表面电沉积Ni-P合金的工艺。研究了超声波对NdFeB电沉积Ni-P合金表面形貌和镀层耐蚀性的影响。实验结果表明与无超声场下的Ni-P电沉积层相比,附加超声的电沉积所得Ni-P合金层表面晶粒均匀、细小,排列更为平整,结合力强,耐蚀性较好。     

碱性镀液电沉积非晶-纳米晶Ni-Mo合金工艺探讨

用非晶态合金和纳米晶合金作电极材料各有利弊,而用酸性溶液制备的Ni-Co合金镀层存在内应力较大且电流效率低等不足.为此,采用电沉积技术在碱性镀液中制备了非晶-纳米晶Ni·Mo合金,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、极化曲线等研究了电沉积工艺对镀层Mo含量、结构及形貌的影响.结果表明:镀层Mo含量随镀液中钼酸盐浓度增加而增加,随柠檬酸盐浓度增加、镀液温度升高、电流密度增大先增加后减小,pH值对镀层结构有显著影响;镀层Mo含量在21.00%～26.00%时,Ni-Mo合金镀层为非晶与纳米晶混合结构,非晶态相含量占60%以上,纳米晶的晶粒尺寸较小,镀层表面均匀、颗粒细小、致密性较高;10.0 g/LNa2MoO4·2H2O,64.0 g/L Na3C6H5O7·H2O,pH值10.0,电流密度5～8 A/dm2,温度35℃时,获得的镀层为非晶与纳米晶混合结构,且表面质量较好.     

Ni-Co-P合金镀层显微硬度及其耐海水腐蚀性

采用电沉积技术制备了Ni-Co-P合金镀层,并对镀层的表面形貌、晶相结构、显微硬度及耐腐蚀性进行了表征和分析.研究结果表明:Ni-Co-P合金镀层表面均匀平整,晶粒尺寸细小,显微硬度均优于Ni-P合金镀层;当镀液中CoSO4·7H2 O含量为50 g/L时,Ni-Co-P合金镀层的显微硬度达到766.3 HV0.2.在人工海水环境中,Ni-Co-P合金镀层的开路电位稳定值更正,腐蚀电流密度与腐蚀速度最小分别为0.68μA·cm-2和8.25μm·year-1;且Ni-Co-P合金镀层的容抗弧半径均大于Ni-P合金镀层,电荷转移电阻(Rct)高达9.902×104Ω·cm-2,约为Ni-P合金镀层的6倍,表现出优异的耐海水腐蚀性能.     

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。     

PbO2-CeO2-ZrO2镀层的施镀温度对其制成的复合阳极性能的影响

为获得一种新型三价铬镀铬用阳极材料,在304不锈钢表面电沉积PbO2-CeO2-ZrO2层制成阳极材料,采用电化学测试、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了镀液温度对阳极材料耐蚀性、催化活性、表面形貌及成分的影响.结果表明:随制备温度升高,阳极材料的耐蚀性和电催化活性有一定提升;80℃时阳极材料表面镀层平整致密、晶粒细化,Ce和Zr含量最高,耐蚀性和电催化活性最优,温度升高有利于纳米CeO2和ZrO2共沉积.