喷射电沉积纳米晶镍的研究

用喷射电沉积法制备纳米晶镍,研究了电解液喷射速度、电流密度、沉积速度等工艺参数之间的关系,分析了沉积层的组织结构。结果表明：电解液喷射速度为２～５．５ｍ／ｓ,电流密度在８０～１６０Ａ／ｄｍ＾２之间时,最大沉积速度为１４～３２μｍ／ｍｉｎ,沉积层外观光亮。ｘ－射线衍射谱观察和透射电镜的分析表明：沉积层平均晶粒尺寸为２０～３０ｎｍ,且存在（２２０）结构。     

高速喷射电沉积镍工艺研究

利用自行研制的高速喷射电沉积装置电沉积镍。研究了电流密度与沉积速率的关系,并将所得沉积层与槽镀沉积层进行比较。结果表明：采用此装置,允许使用的极限电流密度及沉积速度均增大,所得沉积层硬度值（Ｈｖ）比一般槽镀层高出２００左右,镀层生形态由枝晶生长转变为柱状生长。     

喷射电沉积块体多孔镍的研究

采用喷射电沉积方法制备块体多孔镍.分别选择不同的扫描方式、电流密度进行试验,分析了各试验参数对块体多孔镍形貌的影响规律,并应用图形处理软件ImageJ对多孔镍的孔隙率和相对密度进行分析,获得最佳试验参数.结果表明:采用扫描速率中间部位慢于边界部位、在块体各点均暂停的扫描方式,有利于多孔镍沉积均匀平整.随着电流密度的增加,镍沉积层明显变得致密,孔径减小,而孔隙率增大.     

喷射电沉积镍枝晶基础工艺研究

利用喷射电沉积工艺制备镍枝晶。试验在大电流脉冲电源作用下,通过改变溶液流量、电流、沉积时间、喷嘴与阴极距离,观察沉积物形态,研究各个参数对电沉积的影响。结果表明,随着溶液流量变大,阴极上长高的枝状晶根数变少,宏观上更疏松;随着电流增大,沉积形貌由圆柱体逐渐向倒圆锥过渡;沉积速度开始较慢,逐渐增加,最后保持稳定;喷嘴与阴极距离都对沉积物形态产生明显影响,试验测出了一个中间距离,在这个距离附近,沉积形状最接近圆柱。     

脉冲喷射电沉积纳米晶镍工艺优化研究

采用脉冲喷射电沉积方法在钢基体表面制备了纳米晶镍镀层,研究了占空比、频率、平均电流密度对镀层硬度的影响,并通过正交试验对工艺参数进行优化,用扫描电镜和X-射线衍射仪对镀层表面形貌和晶粒尺寸进行分析。结果表明,制备纳米晶镍镀层的优化工艺参数为:平均电流密度39.8 A/dm2、频率1 000 Hz和占空比20%,此时镀层最致密,硬度最高(530.6 HV),纳米晶镍平均晶粒尺寸最小(13.7 nm)。     

喷射速度对喷射电沉积多孔金属镍的影响

借助电化学技术,采用喷射电沉积的方法,直接制备出具有一定厚度、孔隙率较高、组织较均匀的多孔金属镍,并研究了不同喷射速度对喷射电沉积直接制备多孔金属镍的表面形貌和结构特征的影响。研究结果表明,多孔金属镍的孔隙率随喷射速度的增加先减小后增加。     

脉冲喷射电沉积镍工艺的研究

由于直流电沉积镍使用极限电流密度下,沉积速度低。本文介绍脉冲喷射电沉积的方法制备镍镀层。研究了脉冲频率、占空比、电流密度及糖精对镀层晶粒尺寸的影响。结果表明：镀层晶粒尺寸随脉冲频率、平均电流密度的增大而减小;随空比的增大而增大。少量糖精的加入能有效降低镀层晶粒尺寸。     

工艺参数对喷射电沉积镍镀层微观结构和疏水性的影响

[目的]Q235钢结构件的服役环境一般较恶劣,要对其进行适当的表面处理来提高其耐蚀性。[方法]先在Q235钢表面喷射电沉积镍,再采用0.3 mol/L硬脂酸溶液浸泡修饰12 h,得到疏水的镍镀层。通过接触角测量仪、超景深三维显微镜和场发射扫描电镜分析了不同脉冲参数下电沉积所得镍镀层表面的水接触角、粗糙度和微观形貌,并利用电化学工作站对镀层的耐腐蚀性能进行分析。[结果]随着峰值电流密度、占空比或电沉积时间的增大,Ni镀层的水接触角和表面粗糙度都呈先增大后减小的变化趋势。在峰值电流密度为0.15 A/cm²、占空比为50%的条件下喷射电沉积10 min所得的Ni镀层经化学修饰后水接触角为146.3°,耐蚀性最好。[结论]在Q235钢表面采用喷射电沉积镍加化学修饰的方法可获得超疏水表面,显著提高其耐蚀性。     

工艺参数对超声辅助脉冲电沉积镍-氮化钛复合镀层的影响

在45钢表面以超声波辅助脉冲电沉积制备Ni-TiN复合镀层。研究了平均阴极电流密度、脉冲占空比、超声功率和TiN粒子(平均直径20~30 nm)添加量对复合镀层的TiN粒子含量和显微硬度的影响。得到较优的工艺参数为:NiSO4ꞏ6H2O 300 g/L,NiCl2ꞏ6H2O 30 g/L,H3BO330 g/L,十二烷基硫酸钠0.3 g/L,TiN 25 g/L,pH 4.1~4.3,温度40°C,平均阴极电流密度4 A/dm2,脉冲占空比40%,脉冲频率1000 Hz,超声功率300 W,机械搅拌速率200 r/min,时间60 min。该条件下所得Ni-TiN复合镀层的TiN质量分数为8.35%,显微硬度为819 HV,表面平整、致密,晶粒尺寸均匀。     

喷射电沉积阴极电场强度的仿真研究

介绍了喷射电沉积的基本原理,采用有限元分析软件ANSYS分析了电沉积参数对阴极区域电流密度的变化趋势,并进行了验证性实验.结果表明:在不同的电压作用下,阴极的电流密度有着相似的分布规律,阴极电场的分布区域大致分成三部分,即:均匀分布区、缓慢减弱区、零星分布区.在均匀分布区间内,电场分布比较均匀.在不同的喷射距离产生的阴极电流密度均也存在明显的分区特征,各区强度呈递减趋势.电流密度与电解液喷射速率有着密切的关系,喷射速率快,阴极区域的电场分布相对集中,电场分布范围减小.     

非镍体系合金的电沉积

笔者曾介绍过两元及三元镍合金的电沉积方法.近几年来,鉴于表面装饰、耐腐蚀、磁性元件制作等方面的需要,关于非镍体系合金的电沉积工艺条件的报道日益增长.本文介绍一些国外专利文献中报道的各种非镍体系合金镀层的电沉积条件.     

硫脲对电沉积纳米晶镍的影响

采用直流电沉积法制备了纳米晶镍,用X射线衍射和阴极极化曲线的测定对比研究了硫脲对沉积层晶粒尺寸以及阴极过电位的影响。结果表面,添加适量的硫脲,能够增大阴极极化,使镍沉积层晶粒尺寸变小。另外,沉积层的择优取向不随硫脲浓度的变化而改变。     

试论电沉积镍铁合金工艺的一些问题

为了节约用镍,降低成本,我国在1976年开始试验和应用镍铁合金电沉积工艺,经历了十多年,已有不少工艺体系问世,在我国各地得到了广泛应用.本文根据笔者的研究与多年的生产实践经验,讨论了电镀镍铁合盆工艺的一些问题.随着湖南大学BNF镍铁工艺和广州二轻研究所NT镍铁合金工艺的研制成功,本文所提出的一些故障已不复存在,但考虑到我国相当一部份工厂仍沿用早期的镍铁合金电镀工艺,故仍然提出对这些问题的探讨,以供同行参考.     

织构对电沉积纳米晶镍耐蚀性的影响

采用脉冲电沉积方法在304不锈钢表面制备出具有(111)或(200)择优取向的纳米晶镍。采用XRD对纳米晶镍的织构进行表征,并利用电化学工作站测试纳米晶镍的动电位极化曲线和交流阻抗谱。结果表明:织构对纳米晶镍的耐蚀性有明显的影响,具有(111)择优取向的纳米晶镍的耐蚀性最好;随着TC(111)的增大,纳米晶镍的耐蚀性增强。     

喷射电沉积技术的研究现状

喷射电沉积是近年来发展起来的一种电沉积新工艺，具有普通电镀所不具备的一些优点。本文综述了喷射电沉积的发展历史及研究现状，指出了该技术在实际应用中可能出现的一些问题，为进一步研究提供参考。     

乙二胺四乙酸二钠对镍钛合金表面电沉积羟基磷灰石涂层的影响

先用10mol/L的NaOH溶液处理镍钛片,随后采用电沉积法制备羟基磷灰石涂层。电沉积工艺参数为:硝酸钙0.042mol/L,磷酸二氢铵0.025mol/L,EDTA-2Na1.5×10-4mol/L,温度65℃,pH4.5,电流密度1mA/cm2,时间1h。采用扫描电镜、红外光谱仪和能谱仪对所得涂层进行表征。NaOH溶液处理有利于羟基磷灰石的生长。溶液中EDTA-2Na的存在不影响羟基磷灰石的生成,只是促使羟基磷灰石末端聚拢,使羟基磷灰石之间的空隙扩大,并减少涂层的CO3-2含量,增加OH-,有效减少了涂层的镍含量。     

电沉积镍铁合金的边角效应机理探讨

通过对镍铁合金电沉积时边角效应现象的观察及其定量数据的测定,探索了镍铁合金电沉积时边角效应的机理.     

扫描喷射电沉积制备多孔金属镍

采用扫描喷射电沉积制备具有一定厚度、孔隙率较高、组织较均匀的多孔金属镍;并研究了在不同扫描速率、喷嘴高度等实验条件下,多孔金属镍电沉积生长的行为特性;最后应用图形处理软件Image J对多孔金属镍的孔隙率和相对密度进行分析,得到了最佳实验参数.结果表明:采用扫描速率为4 mm/s时,孔隙结构相当完善;当喷嘴高度为6 mm时,孔隙率和相对密度比较适中.     

磁场辅助电沉积镍-纳米碳化硅复合镀层及其性能

采用磁场辅助电沉积法在低碳钢表面上制备了纯Ni镀层和Ni–纳米SiC复合镀层。镀液组成和工艺条件为：NiSO₄·6H₂O285 g/L,NiCl₂·6H₂O28 g/L,H₃BO₃ 25 g/L,十六烷基三甲基溴化铵80 mg/L,纳米SiC(平均粒径35 nm) 0 g/L或7 g/L,pH 4.8,温度46℃,电流密度5.5 A/dm²,占空比30%,磁场强度0.2 A/m或0.4 A/m,时间30 min。对比了纯Ni镀层和Ni–纳米Si C复合镀层的组织结构、显微硬度和耐磨性,分析了磁场强度对镀层性能的影响。结果表明,在0.2 A/m磁场强度下所得Ni–纳米SiC复合镀层比相同磁场强度下制备的纯Ni镀层更均匀细致,显微硬度更高,耐磨性更强。增大磁场强度至0.4A/m时,Ni–纳米SiC复合镀层的性能进一步提升。     

添加剂对喷射电沉积纳米晶Co-Ni合金的影响

在氯化镍-硫酸钴体系电解液中采用添加剂喷射电沉积纳米晶Co-Ni合金,测定了其阴极极化曲线.研究了添加剂对阴极过电位、电流效率、镀层中Co含量、镀层的相结构、晶粒尺寸、表面形貌及显微硬度、软磁性能等影响.结果表明:添加剂增加了极化作用,影响了Co、Ni电沉积的动力学过程.当添加剂为2.5g/L时,与未加添加剂相比较,阴极过电位从3.594V增大到4.755 V,电流效率和沉积层中Co含量变化不大,但沉积层晶粒尺寸从12.8 nm明显降低到5.5 nm,维氏硬度从423升高到511,同时Co-Ni合金的软磁性能得以提高.