电流密度对铌表面熔盐脉冲电沉积渗硅的影响

采用熔盐脉冲电沉积法在纯铌表面渗硅,利用辉光放电光谱仪（GDOES）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）分析不同电流密度对渗硅层厚度、成分、组织及相结构的影响,并对渗硅层的抗氧化性进行了研究。结果表明,渗硅层厚度随电流密度的增大而增加,超过100 mA/cm2厚度增加缓慢。渗硅层晶粒随电流密度的增加由粗大变得细小。渗层与基体结合紧密,渗层组织较均匀整齐,致密无孔洞。渗硅层由单相NbSi2组成,在（110）和（200）晶面上择优生长。NbSi2渗层提高了纯铌的抗氧化性。     

氯化物体系熔盐电沉积铬涂层工艺

福岛核事故后,核燃料包壳Zr合金的Cr涂层表面改性成为研究热点,熔盐电沉积技术因能有效解决Cr层沉积时的析氢问题而受到关注,鉴于Zr合金在熔盐中易受腐蚀的特点,采用Ni作为过渡层解决Zr合金表面高质量Cr涂层的制备难题。为了系统研究Ni表面Cr涂层的熔盐电沉积工艺,本文在研究Cr涂层生长过程的基础上,研究电流密度、温度及Cr离子浓度对Cr涂层组织结构的影响,优选制备工艺并开展涂层性能测试。结果表明：增大电流密度、降低熔盐温度或减小Cr离子浓度可以细化涂层晶粒,提高涂层致密性和连续性,但同时易引发浓差极化,造成涂层质量恶化。在优选工艺下制得的Cr涂层由〈211〉取向的细等轴晶构成,硬度为(2.47±0.24) GPa,与Ni基体的结合力约为85 N,表面粗糙度为2.6μm。     

熔盐电沉积法制备铱及铱合金涂层的研究进展

铱优异的理化性能使其成为高温抗氧化防护领域最重要的涂层材料之一。对制备铱涂层的多种方法进行了比较和分析,在此基础上,介绍了熔盐电沉积法制备铱及其合金涂层的装置和沉积前处理,讨论了熔盐体系、温度、电流密度及波形、环境气氛等工艺参数对涂层制备的影响,总结了铱及其合金涂层的性能和应用,指出了尚需研究的若干关键问题。     

铌表面熔盐脉冲电沉积渗硅的扩散研究

采用熔盐脉冲电沉积方法在纯铌表面制备出渗硅层,对渗层的组织、成分及物相进行了检测,并对渗硅过程中硅的扩散行为进行研究。结果表明,渗硅层晶粒细小,无明显裂纹,均匀整齐,与基体结合紧密。渗硅层由单相Nb Si2组成。渗硅层厚度与沉积时间成抛物线关系,根据二者关系式计算出不同沉积温度下硅的扩散系数,并拟合得出脉冲电沉积时硅在铌基体中的扩散激活能为162 k J/mol。     

氯化物熔盐体系共电沉积法制备Al-Li-Gd合金的研究

在773K时,采用循环伏安法、方波伏安法和计时电位法研究了Gd(III)和Al(III)在LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3熔盐体系中的电化学行为及共电沉积制备Al-Li-Gd合金,并借助XRD,SEM-EDS对所得合金进行表征.结果表明,Gd(III)在预先沉积的Al上欠电位沉积形成了两种Al-Gd金属间化合物,当电流密度超过-279.5 mA/cm2时,Al,Gd和Li能同时析出.通过调节熔盐中AlCl3的含量可以获得不同相的Al-Li-Gd合金.Al-Li-Gd合金含有Al2Gd和Al2Gd3,Gd在合金中分布不均匀,而Al的分布相对均匀.     

低温熔盐体系铝电沉积

一些具有较大共轭π电子云的有机阳离子卤化物与三氯化铝的混合物,可在室温或低于室温下,保持稳定液态,并具有一定导电性和电化学窗口,用于铝的熔盐电镀,可获得满意的电流效率和理想的镀层。     

TiB2涂层熔盐电沉积制备与表征

炭阴极在铝电解槽中受熔盐和铝液腐蚀而影响寿命,而TiB₂涂层是铝电解槽理想的阴极材料。本文以石墨为基体,在KF-KCl-K₂TiF₆-KBF₄熔盐中以0.4-0.7A.cm_-2^{电流密度、}700-800℃温度电沉积TiB₂涂层,通过XRD衍射仪、SEM-EDS、表面粗糙度测量仪及附着力测试仪对不同电流密度和温度下制备的涂层进行表征。结果表明：在石墨基体上可以得到均匀连贯的TiB₂涂层;增大电流密度、降低电解温度可以细化涂层晶粒,提高涂层致密性;在0.6 A.cm_-²、750℃最优电沉积条件下制得的TiB₂涂层的厚度为229 μm,择优取向为<110>,表面粗糙度为14.85 μm,涂层与石墨基体的结合力为6.39 MPa。     

铝在室温熔盐中的电沉积

介绍了在室温熔盐中铝的电沉积。着重介绍了在卤化铝、有机烷基吡啶铝、烷基咪唑鎓盐铝、三甲基苯胺氯化物等熔盐中铝的电沉积情况；介绍了熔盐的组成、铝电沉积时的电流密度、电流效率和沉积层的厚度等；在室温熔盐中铝的电沉积机理以及在工业生产中的应用前景。     

电沉积结合包埋渗制备复合涂层的高温氧化行为

为了提高铌合金的高温抗氧化性能,首先采用阴极匀速旋转电沉积法在铌合金表面制备了钼层,然后通过包埋渗硅获得硅化物复合涂层。研究了沉积态钼层和硅化物涂层的形成和微观组织结构,对比分析了有或无涂层C103合金的高温氧化行为。结果表明,阴极匀速旋转法使沉积的电流效率提高一倍多,钼层呈胞状结构、以非晶形式存在。经包埋渗硅后,生成了表层以MoSi2为主、中间层为NbSi2的复合涂层,涂层与基体结合良好。经1200 ℃氧化后,涂层试样的氧化抛物线速率常数分别为1.83×10-2 mg2cm-4h-1、8.08 mg2cm-4h-1,与之相比,裸合金的氧化抛物线速率常数则为5.87×103 mg2cm-4h-1,而且仅氧化10 h裸合金即出现了严重粉化;在高温氧化过程中,复合涂层表面生成SiO2垢层,具有优良的抗高温氧化性能。     

电流密度对熔盐电镀铝晶粒形貌的影响

结合扫描电镜形貌观察和能谱分析研究了AlCl3-NaCl-KCl低温无机熔盐体系中电镀铝时电流密度对Q235钢基体上铝晶粒沉积形貌的影响,并从铝晶粒沉积过程中总的自由能变化的角度对其析出规律进行探讨。结果表明,在由80%AlCl3+10%NaCl+10%KCl所组成的熔盐中,当温度为150℃、电流密度为20.0～98.7 mA/cm2范围内电镀时,均可在Q235钢表面上获得完整、致密的铝镀层。电流密度的大小直接影响铝晶粒的形态和尺寸。电流密度低时,铝晶粒呈片状;电流密度高时,铝晶粒呈颗粒状,且随电流密度的增大,铝晶粒尺寸呈现减小趋势。结合热力学和动力学探讨了电流密度大小对电镀铝晶粒尺寸及形貌的影响。电流密度对铝晶粒形貌的影响与铝晶粒在Q235钢基体上沉积时形核及长大过程中的总自由能变化,特别是由电流密度大小所决定的铝晶核析出电化学能的大小有关。     

Na2WO4-WO3-ZnO体系熔盐镀钨

对Ｎａ２ＷＯ４－ＷＯ３－ＺｎＯ体系熔盐镀钨工艺进行了详细研究,得到了获得金属钨镀层的工艺条件。结果表明：在空气气氛中,当氧化钨的浓度为１５％～３０％时,于８５０～９５０℃能得到金属钨镀层且镀层表面平整;当其它条件都相同时,在铜基体上获得钨镀层比钼基体上所需的温度略高一些;扫描电镜照片显示钨镀层与钼基体之间有明显分界面,元素线扫描结果证实镀层与钼基体间扩展层厚度仅为２．５μｍ,基本不形成扩散层;不同     

Preparation of TiB2 coatings by electroplating in molten salt

Titanium diboride （TIB2） coatings were prepared by electroplating in fluoride-chloride electrolytes （KF-KC1） containing K2T1F6 and KBF4 as the electrochemically-active components. An attempt was made to correlate the thermodynamic prediction and experimental observations. Thick, adherent, and uniform TtB2 coatings were obtained and the coating microhardness reaches the value of 33 GPa. The effects of the current density on the mechanical properties, structures, and morphologies of the coatings were studied. XRD analysis indicates that the preferred orientation of the coatings is （001）, which is in accordance with the prediction of the two-dimensional crystal nuclei theory. Thermodynamic prediction and experimental results show that some phases such as TixCy and BaCb are absent at the interface, which indicates the substrate and coatings bind mechanically or physically. Some cracks exist at the interface, which is attributed to the difference between the coefficients of thermal expansion of TiB2 and graphite.     

电沉积方式对Ni-CeO_2纳米复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声辅助脉冲电沉积制备Ni-CeO2纳米复合镀层,研究电沉积方式对纳米复合镀层表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜分析其磨损机理。结果表明:电沉积方式对Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒尺寸和性能有较大影响;当超声波引入脉冲电沉积过程时,超声波的强力搅拌作用和超声空化效应能促进CeO2纳米颗粒在镀层中均匀分布,进一步减小镀层的晶粒尺寸,明显提高镀层的显微硬度,从而改善镀层的摩擦磨损性能;Ni-CeO2纳米复合镀层的摩擦磨损性能均优于纯Ni镀层的;而超声辅助脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒更加细小、显微硬度最高,其摩擦因数最低,耐磨损性能最佳。     

LiF-NaF-KF-K2 TiF6-KBF4熔体中电沉积TiB2的阴极过程

采用循环伏安法研究了700℃时46.5LiF-11.5NaF-42KF(摩尔分数,%)熔盐中Ti(Ⅳ)(c(K2TiF6)=0.2 mol/L)和B(Ⅲ)(c(KBF4)=0.4 mol/L)在铂电极上的电化学还原机理,计算了各还原步骤传递的电子数。研究了LiF-NaF-KF-K2TiF6-KBF4(c(K2TiF4)=0.3 mol/L,c(KBF4)=0.3,0.6,0.9 mol/L)熔盐中电化学合成TiB2的阴极过程机理。结果表明:Ti(Ⅳ)的电化学还原为三步电荷传递反应,且阴极过程近似可逆;B(Ⅲ)在铂电极上的电化学反应机理为简单的三电子一步反应,阴极过程近似可逆;Ti(Ⅳ)和B(Ⅲ)可在同一电位下发生共沉积并反应生成TiB2。     

生物质锅炉过热器用钢在混合碱金属熔盐中的电化学腐蚀行为

以过热器12Cr1MoV钢为研究对象,在不同的混合碱金属熔盐中开展电化学腐蚀试验。结果表明：12Cr1MoVG钢在600、700 ℃ KCl+NaCl熔盐腐蚀环境下的电化学阻抗谱表现出双容抗特征;电化学反应时间越长,阻抗谱的高频端阻抗值越大;在600 ℃条件下的阻抗值高于700 ℃下的阻抗值,随着温度的升高,12Cr1MoVG钢的腐蚀速率更大;在混合熔盐中12Cr1MoVG合金整体的腐蚀速率大小顺序为。     

电沉积电位对锌镍合金镀层耐蚀性的影响

采用电化学沉积方法在DH36船板钢表面制备了锌镍合金镀层。采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了电化学沉积电位对锌镍合金镀层形貌、化学成分和晶体结构的影响。结果表明:随着沉积电位的升高,锌镍合金镀层由无法覆盖整个基底表面到均匀致密覆盖,再到较大微纳米颗粒层覆盖,证明沉积速率越来越大。由EDS和XRD分析可知,在较低电位下沉积,锌镍电沉积过程属于正常共沉积,而在较高电位沉积时,锌镍电沉积过程属于异常共沉积。电化学极化曲线测试表明,在电沉积电位为-1.2 V时所获得的锌镍合金镀层的耐腐蚀性最好。     

Microstructure and properties of nanocrystalline nickel coatings prepared by pulse jet electrodeposition

The fabrication of nanocrystalline nickel coatings was conducted by pulse jet electrodeposition on the substrate of 45# carbon steel. The effects of average current density on the surface morphology, microstructure, average grain size and microhardness of nickel coatings were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD) and microhardness measurement. In addition, the corrosion resistances of coating and substrate were compared. It is revealed that the nickel coatings prepared by pulse jet electrodeposition exhibit a fine-grained structure with a smooth surface and a high density, although some pores and defects are still present in coatings. With the increase of average current density, the average grain size of nickel coatings is reduced at first and then increased. The coating with the optimum compactness, the smallest average grain size (13.7 nm) and the highest microhardness are obtained at current density of 39.8 A/dm2. The corrosion resistance is obviously increased for the coatings prepared by pulse jet electrodeposition; however, the corrosion rate is increased after a certain period due to the penetration of the corrosive media.