柠檬酸钠对Zn-Ni-Mn合金电沉积行为的影响

目的通过研究柠檬酸钠对Zn-Ni-Mn合金电沉积行为的影响,明确影响合金电沉积行为的决定性因素,并找出最大电极反应速率对应的柠檬酸钠浓度。方法采用循环伏安法(CV)、旋转圆盘电极(RDE)、电化学阻抗谱(EIS)、计时电流法(CA),对不同柠檬酸钠浓度下Zn-Ni-Mn合金电沉积行为进行研究,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对Zn-Ni-Mn合金的表面形貌和成分进行表征。结果 CV分析得出,Zn-Ni-Mn合金的电沉积是一个不可逆过程,当柠檬酸钠浓度为0.6mol/L时,合金共沉积还原峰电位最正(-1.642 V,vs. Ag/Ag+)。RDE分析结果表明,Zn-Ni-Mn的电沉积受动力学和扩散过程混合控制,随着柠檬酸钠浓度的增大,沉积受扩散控制的程度减弱。EIS分析得出,Zn-Ni-Mn合金沉积的电极反应速率由吸附态中间产物造成的弛豫和离子扩散共同决定,当柠檬酸钠浓度为0.6 mol/L时,阻抗谱低频端出现了感抗弧,使极化电阻(Rp)减小并达到最低值(349.68Ω·cm2)。CA分析表明,Zn-Ni-Mn合金的形核速率随柠檬酸钠浓度的增大而降低,成核机理由瞬时成核向连续成核转变。SEM与EDS分析表明,随着柠檬酸钠浓度的增大,合金晶粒尺寸逐渐变大。随着合金中Mn含量的减少,晶粒由胞状转变为多边形状。合金中Zn含量的变化规律与电极反应速率的变化规律相一致。结论电解液中Zn~(2+)的主要存在形式对Zn-Ni-Mn合金的电沉积行为起着决定性作用;当柠檬酸钠浓度为0.6mol/L时,Zn~(2+)主要以[ZnHCit]-的形式存在,其中间产物[ZnHCit~(2-)]ads吸附在阴极表面,大大削弱了浓差极化,电极反应速率最快。     

脉冲频率对Zn-Ni-Mn合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Zn-Ni-Mn合金镀层,研究脉冲频率对Zn-Ni-Mn合金镀层元素组成、沉积速率、表面形貌及耐腐蚀性的影响。结果表明,随脉冲频率的增大,Zn-Ni-Mn合金镀层中锰含量增大,锌、镍含量减小;沉积速率先升高后降低;晶粒尺寸减小;耐腐蚀性先增强后减弱。脉冲频率为1000 Hz时制备的Zn-Ni-Mn合金镀层耐蚀性最好。     

电流密度对脉冲电镀Zn-Ni-Mn合金镀层的影响

通过脉冲电镀技术在Q235钢基体上制备出Zn-Ni-Mn合金镀层。研究了电流密度对镀层表面形貌、成分、沉积速率及耐蚀性的影响。结果表明,随着电流密度的增大,沉积速率先增大再减小;镀层中锰含量升高,锌、镍含量降低。随电流密度增加,该镀层随耐蚀性先增强后减弱。电流密度为3.0 A·dm~(-2)时,所得Zn-Ni-Mn合金镀层平整致密,耐蚀性最好。Zn-Ni-Mn合金镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性比在5.0%NaOH溶液中更好。     

施镀时间对脉冲电镀Zn-Ni-Mn合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Zn-Ni-Mn合金镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、塔菲尔(Tafel)曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了施镀时间对合金镀层元素含量、沉积速率、表面形貌及耐蚀性的影响。结果表明:随施镀时间的延长,镀层中锌、镍含量降低,锰含量升高;镀层沉积速率增大;镀层耐蚀性先增强后减弱。施镀时间20 min所得镀层均匀致密,耐蚀性最佳。在最佳施镀时间20 min下所制备的Zn-Ni-Mn合金镀层与Zn-Ni合金镀层相比,其自腐蚀电位更正,自腐蚀电流密度更低,具有更加优异的耐蚀性。     

S135钻杆钢表面Fe-Ni-W合金镀工艺

利用正交试验,选择温度、主盐浓度等4个因素,通过极差分析,确定了S135钻杆钢电沉积Fe-Ni-W合金镀层的最佳制备工艺,研究了镀液pH值、电流密度以及柠檬酸钠对镀层的组分、显微硬度和沉积速率的影响。结果表明：在本试验的制备条件下,获得的合金镀层结构为非晶态;随着镀液PH升高,镀层显微硬度先增大后减小,沉积速率总体呈下降趋势;镀层沉积速率随电流密度增加也逐渐增大,当电流密度从6 A/dm2增大到15 A/dm2时,合金硬度增加趋势较大,从320 HV到540 HV;当增加镀液中的柠檬酸钠含量,铁和钨均呈现增加趋势,而镍含量却出现下降趋势,同时,镀层硬度先增大后减小,沉积速率逐渐减小。     

Ni-Cr-P化学镀层的制备与电化学腐蚀行为

通过化学镀技术制备Ni-Cr-P三元合金镀层。利用称重法,SEM,EDS,XRD和电化学测试等方法,研究镀液中CrCl_3,C_3H_6O_3,C_2H_5NO_2和K_2C_2O_4浓度对Ni-Cr-P镀层的沉积速率、Cr含量及其在模拟燃料电池环境中电化学腐蚀行为的影响。结果表明,CrCl_3浓度增加,沉积速率提高;随着C_3H_6O_3,C_2H_5NO_2和K_2C_2O_4浓度的增加,沉积速率不断降低。Ni-Cr-P镀层的表面形貌呈胞状结构,镀层为非晶和微晶混合结构。Ni-Cr-P镀层的自腐蚀电位远高于Ni-P二元合金镀层的,向正移动约0.25 V;其电荷转移电阻增大,腐蚀电流密度降低了约两个数量级,Ni-Cr-P三元合金镀层的耐蚀性明显优于Ni-P二元合金镀层的。     

正交试验优化电沉积 Ni-Cr 泡沫合金工艺

目的获得电沉积Ni-Cr泡沫合金的最佳工艺参数。方法采用正交实验法研究镀液成分等工艺参数对镀层沉积速率、厚度以及合金中Cr含量的影响,并利用扫描电子显微镜等测试手段对镀层横截面厚度等镀层指标进行了考察。结果阴极电流密度为28 A/dm2,镀液pH值为2.0,镀液温度为25℃,CrCl3·6H2O的质量浓度为125 g/L,配位剂与Cr3+摩尔比为1.8时,电沉积60 min能够获得表面光亮平整的Ni-Cr合金镀层,镀层厚度为24.09μm,沉积速率为0.4198 mg/(cm2·min),镀层中Cr的质量分数为14.76%。结论镀液温度在25~40℃范围内,对Ni-Cr合金镀层厚度、沉积速率的影响最大;镀液中CrC13·6H2O浓度、配位剂与Cr3+的摩尔比两个因素,对合金镀层中Cr含量的影响较大。     

脉冲电镀Ni-Cr-Mn合金镀层配位剂的研究

利用脉冲电镀方法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mn合金镀层。采用辉光放电光谱仪、电化学工作站等设备,研究了不同的配位剂:甲酸铵、柠檬酸铵、复合配位剂A对Ni-Cr-Mn合金镀层成分、沉积速率及耐蚀性的影响。结果表明,三种不同的配位剂对Ni-Cr-Mn合金镀层成分、沉积速率及耐蚀性的影响相同。随着配位剂含量的增加,镀层中Cr、Mn含量先升高后降低,Ni含量先降低后升高;然而沉积速率先升后降;复合配位剂A制备的Ni-Cr-Mn合金镀层,具有最小的腐蚀电流密度、最大的腐蚀电位,分别为9.374×10~(-8)A/cm~2、-0.288 V,耐蚀性更佳。     

化学镀 Ni-Mo-P 合金镀层的组织结构与防垢性能研究

目的采用材料测试方法和防垢实验,研究不同工艺条件下的化学镀Ni-Mo-P合金镀层的组织结构与防垢性能。方法在化学镀Ni-P镀层基底上,添加含有钼酸根离子杂多酸盐,在不同工艺条件下化学沉积Ni-Mo-P合金镀层,研究化学镀Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌和组织结构,分析镀液中硼酸含量和钼酸铵含量对镀层沉积速率的影响,观测镀层在结垢实验后的表面形貌并分析结垢速率。通过SEM,XRD和EDS对化学镀Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌和组织结构进行检测,研究在酸性镀液中硼酸含量对化学镀Ni-Mo-P工艺条件的影响。采用防垢实验测试化学镀Ni-Mo-P合金镀层的防垢性能。结果在化学镀Ni-Mo-P过程中,钼酸根离子杂多酸盐具有稳定作用。化学镀Ni-Mo-P合金镀层的化学沉积镀液的最佳工艺条件为:Ni SO4·6H_2O 16.5 g/L,Na H_2PO_2·H_2O 20 g/L,钼酸钠0.5~0.8 g/L,硼酸2 g/L,乙酸钠7.5 g/L。化学镀Ni-Mo-P合金镀层的结垢速率明显低于化学镀Ni-P镀层,具有良好的防垢能力,形成了非晶态的镀层。结论采用化学镀Ni-P镀层基底上沉积得到非晶态的Ni-Mo-P合金镀层,硼酸具有调节镀液p H值和络合作用,非晶态的Ni-Mo-P合金镀层平均结垢速率最小值为0.58μm/h,具有良好的阻垢能力。     

柠檬酸钠对Ni-Sn-Mo合金电沉积机理及析氢行为的影响

目的在酸性柠檬酸钠体系中,研究了柠檬酸钠对Ni-Sn-Mo合金电沉积机理的影响,明确最大电极反应速率和析氢性能最好的合金镀层对应的柠檬酸钠浓度。方法采用循环伏安法、电化学阻抗谱、计时电流法和阴极极化曲线,对不同柠檬酸钠浓度下Ni-Sn-Mo合金电沉积行为及析氢性能进行研究,采用扫描电镜对Ni-Sn-Mo合金的表面形貌进行表征,并用能谱仪检测合金的成分。结果由循环伏安曲线得出Ni-Sn-Mo合金的电沉积是一个不可逆过程,当柠檬酸钠浓度为0.2 mol/L时,合金共沉积还原峰的电位最正(-0.96 V(vs. Ag/Ag⁺))。由电化学阻抗谱可知,当柠檬酸钠浓度为0.1 mol/L时,在低频端出现扩散特征;当柠檬酸钠浓度为0.2～0.4 mol/L时,反应不受扩散影响;当柠檬酸钠浓度为0.2 mol/L时,极化电阻(R_p)达到最小值(11718.1Ω·cm²),电极反应最容易发生。由计时电流曲线可知,随着柠檬酸钠浓度的增大,Ni-Sn-Mo合金晶核形成始终遵循连续成核规律。由SEM和EDS分析表明,随着柠檬酸钠浓度增大,Ni...