电流密度对电沉积钴-铁-二氧化锆复合镀层性能的影响

在由FeSO₄·7H₂O 30 g/L、Co SO₄·7H₂O 30 g/L、H₃BO₃ 30 g/L和抗坏血酸1 g/L组成的Co–Fe合金镀液中添加10 g/L自制纳米Zr O₂溶胶,电沉积得到Co–Fe–Zr O₂复合镀层。研究了电流密度对Co–Fe–Zr O₂复合镀层微观结构、厚度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度从5 mA/cm²增大到30 mA/cm²,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的晶粒细化,ZrO₂颗粒复合量、厚度和显微硬度均增大,耐蚀性先改善后变差。当电流密度为25 mA/cm²时,Co–Fe–ZrO₂复合镀层的厚度为18.6μm,显微硬度为349 HV,表面平整致密,耐蚀性最佳。     

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。     

不同组合配位剂对化学镀镍−钨−磷合金的影响

以柠檬酸钠为主要配位剂,乳酸、甘氨酸、硫酸铵分别为辅助配位剂,在硬铝上二次浸锌后化学镀Ni-W-P合金。基础镀液和工艺条件为:NiSO₄·6H₂O 20 g/L,Na₂WO₄·2H₂O 20 g/L,NaH₂PO₂·H₂O 30 g/L,CH₃COONa·3H₂O 20 g/L,硫脲2 mg/L,pH 8.0,温度85℃,时间1 h。研究了不同配位剂组合对化学镀Ni-W-P合金沉积速率及镀层显微硬度和孔隙率的影响。结果表明,使用30 g/L柠檬酸钠+10 mL/L乳酸时,所得镀层的孔隙率最低,为0.63个/cm²;使用30 g/L柠檬酸钠+10 g/L甘氨酸时,镀层的显微硬度较单一使用柠檬酸钠时有所提高;使用30 g/L柠檬酸钠+25 g/L硫酸铵时,沉积速率最高,为14.69 mg/(cm²·h),镀层的显微硬度高达786.9 HV。     

2024铝合金直接化学镀镍工艺及镀层性能

以2024铝合金为基体，开发了环保的直接化学镀镍工艺。研究了前处理工艺、镀液pH和温度对化学镀镍的影响，得到较佳的工艺为：先采用10%(体积分数)盐酸+10 g/L Na₂Mo O₄溶液室温酸洗1～2 min，再采用10 g/L NaOH+25 g/L Na₂Mo O₄溶液室温活化5 min，最后采用由Ni SO₄·6H₂O 25 g/L、NaH₂PO₂·H₂O 30 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 15～20 g/L、丁二酸5～10 g/L和复合稳定剂3～5 mg/L组成的镀液在pH=4.4、温度为86℃的条件下化学镀Ni–P合金。在较佳条件下所得到的Ni–P合金镀层均匀致密，P质量分数为12.42%，为高磷非晶态合金镀层，结合力合格，显微硬度为498 HV，耐蚀性良好。     

镀液中氨基磺酸镍质量浓度对电镀镍层析氢催化活性的影响

采用由10 g/L NiCl₂·6H₂O、30 g/L NH₄Cl和310～390 g/L Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O(氨基磺酸镍)组成的镀液(pH=3.8),在温度35°C和电流密度3 A/dm²的条件下电镀30 min,获得镍电极。研究了镀液中氨基磺酸镍质量浓度对镍镀层表面形貌和析氢催化活性的影响。结果表明,镀液中氨基磺酸镍质量浓度为350 g/L时,镍镀层结晶最细致,析氢催化活性和稳定性最佳。     

硼砂对电镀铜-镍合金耐蚀性的影响

在Cu–Ni合金电镀液(由NiSO₄·6H₂O 174 g/L、CuSO₄·5H₂O 16 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 87 g/L和CH₃COONa 10 g/L组成)中添加0～5 g/L硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)，对比了硼砂质量浓度不同时铜基材上所得Cu–Ni合金镀层的外观、厚度和表面形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和Tafel曲线测试研究了硼砂质量浓度对电镀Cu–Ni合金耐蚀性的影响。结果表明，镀液中添加1～5 g/L硼砂对沉积速率影响不大，但能够提高Cu–Ni合金镀层的均匀性、致密性和平整性，进而改善其耐蚀性。随电镀液中硼砂质量浓度增大，Cu–Ni合金镀层的耐蚀性先改善后变差。当硼砂质量浓度为3 g/L时，Cu–Ni合金镀层的表面形貌最佳，耐蚀性最好。     

镍离子对氨羧配位体系无氰镀镉工艺的影响

采用氨羧配位体系无氰镀液对30Cr Mn Si A钢电镀镉。镀液组成和工艺条件为：CdCl₂·2.5H₂O 40～50 g/L,NH₄Cl 180～220 g/L，氨三乙酸60～80 g/L，乙二胺四乙酸20～30 g/L,NiCl₂·6H₂O 50～300 mg/L(即Ni²⁺12.3～74.1 mg/L), pH 6.5～7.5，室温，电流密度1 A/dm²，时间15～25 min。通过阴极极化曲线测试、循环伏安分析和霍尔槽试验研究了Ni²⁺质量浓度对镉电沉积行为和镀液均镀能力的影响，并通过光泽度测定、扫描电镜观察和塔菲尔曲线测量分析了Ni²⁺质量浓度对Cd镀层外观、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明，镀液中添加适量Ni²⁺可以在一定程度上改善Cd镀层的外观和耐蚀性，但对其他性能的影响不明显。Ni²⁺不宜单独用作无氰镀镉的添加剂。     

镀液温度对镍电极电催化析氢性能的影响

采用由10 g/L NiCl₂·6H₂O、30 g/L NH₄Cl和350 g/L Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O(氨基磺酸镍)组成的镀液(p H=3.8),在温度25～45°C和电流密度3 A/dm²的条件下电镀30 min,获得镍电极。研究了镀液温度对镍镀层表面形貌和析氢催化活性的影响。结果表明,镀液温度为35°C时,镍镀层结晶最细致,电催化析氢性能和稳定性最佳。     

化学镀镍-钨-磷非晶态合金的研究

以电阻率为性能指标,采用正交试验对化学镀 Ni-W-P 的镀液配方进行优化,得到最优配方与工艺为:NiSO₄·6H₂O 15g/L,NaH₂PO₂·H₂O 25g/L,Na₂WO₄·2H₂O 10 g/L,Na₃C₆H₅O₇·2H₂O60 g/L,C₃H₆O₃5 mL/L,NH₄Cl 30g/L,pH = 9,温度 88℃,时间 2 h。采用扫描电镜、X 射线衍射仪、显微硬度计等研究了Ni-W-P 合金镀层的表面形貌、结构、显微硬度等性能。在最佳配方与工艺下,化学镀 Ni-W-P 的镀速为 6.9 μm/h,所得Ni-W-P 合金镀层的电阻率为 204.7 mΩ·cm,为典型的非晶态结构,表面均匀分布着大小不一、致密的胞状结构,镀层与基体之间结合力牢固,显微硬度高于 Ni-P 镀层,耐磨性和耐蚀性均优于 Ni-P 镀层。     

焦磷酸盐体系电沉积Sn-Ni合金工艺的研究

采用焦磷酸盐体系电沉积制备了Sn-Ni合金。分别研究了电流密度、阳极类型、甘氨酸和氯化亚锡的质量浓度对镀层质量及镀层中锡的质量分数的影响,确定了较优的镀液组成及工艺条件。测试结果表明:当氯化亚锡的质量浓度为30g/L时,合金颗粒细致均匀;电沉积得到的Sn-Ni合金薄膜主要由Sn和Ni3Sn2组成。     

电流密度对锌-铟合金电镀层性能的影响

[目的]目前水系锌离子电池负极面临许多挑战。在锌基体表面沉积金属层可为其提供保护屏障,起到抑制析氢、提高耐蚀性、改善力学性能等作用。[方法]采用酸性电镀液在金属锌表面制备了Zn–In合金,镀液配方为：ZnSO₄·7H₂O 40 g/L,In₂(SO₄)₃ 10 g/L,EDTA(乙二胺四乙酸) 40 g/L,C₆H₅K₃O₇ 25 g/L,Na₂SO₄ 15 g/L,添加剂适量。研究了电流密度对Zn–In合金镀层耐蚀性、微观形貌和显微硬度的影响。[结果]电流密度为0.6 A/dm²时所得Zn–In合金镀层表面均匀、平整且致密,耐蚀性最佳,显微硬度也较高。能谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)分析结果表明,所得的镀层主要由Zn、In及其氧化物组成。[结论]在锌箔表面电镀Zn–In合金可提高其耐蚀性和表面品质,有望扩宽其在水系锌...     

MgCO3·3H2O晶须的制备及其生长机制的研究

以MgCl₂·6H₂O和NH₄HCO₃为原料,CH₃COONa·3H₂O为形貌控制剂,采用沉淀结晶法制备MgCO₃·3H₂O晶须,考察了不同添加量的CH₃COONa·3H₂O对晶须结晶过程和形貌的影响,并研究了晶须在该体系中的生长机制。结果表明：当体系中加入质量分数为0.23%的CH₃COONa·3H₂O时可以成功制备长径比约为30的棒状MgCO₃·3H₂O晶须,CH₃COONa·3H₂O的存在促进了MgCO₃·3H₂O晶须的形成。该体系中晶须的生长过程：首先形成无定形的4MgCO₃·Mg（OH）₂·4H₂O,之后无定形4MgCO₃·Mg（OH）₂·4H₂O逐渐转变为MgCO₃·3H₂O并生长成较大长径比的棒状MgCO₃·3H₂O晶须。这是因为CH₃COONa·3H₂O电离产生的Na ⁺选择性吸附在MgCO₃·3H₂O晶体轴向的（101）晶面,抑制了该晶面生长,而径向晶面生长速率未受到影响,从而促使无定形MgCO₃·3H₂O生长成棒状晶须。     

添加剂对锡–银–铜共沉积的影响

通过测定循环伏安曲线、镀层表面形貌和X射线衍射谱图,研究了单一的烷基糖苷(APG)或APG+槲皮素的组合添加剂对Sn–Ag–Cu三元合金共沉积的影响。镀液的基础组成和工艺条件为:Sn(CH3SO3)20.18 mol/L,Ag2O 0.006 mol/L,Cu(CH3SO3)20.001 2 mol/L,硫脲0.06 mol/L,羧乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)1.0 mol/L,pH 5.0,温度25°C,电流密度6.6 mA/cm2,时间30 min。结果表明,镀液中APG或APG+槲皮素的存在使锡离子的扩散系数减小,Sn–Ag–Cu三元合金的共沉积过程受阻。镀液中加入1.00 g/L APG或1.00 g/L APG+0.05 g/L槲皮素后,Sn–Ag–Cu镀层外观改善,镀层结晶细致、均匀,晶面择优取向由Sn(211)转变为Sn(200)。因此,APG或APG与少量槲皮素的组合适合用作Sn–Ag–Cu共沉积的添加剂。     

新型钢铁无氰镀铜工艺及其应用

在第一代钢铁无氰镀铜工艺的基础上,开发出第二代无氰碱性镀铜新工艺,成功地解决了镀液的稳定性问题。镀液的基础配方和工艺条件为:CuSO₄·5H₂O25.0g/L,C₆H₅O₇K₃·H2O0.2mol/L,辅助配位剂0.05mol/L,稳定剂0.2mol/L,活化剂0.02mol/L,H3BO330g/L,KOH20g/L,添加剂10mL/L,温度45°C,pH8.8⁹.2,电流密度1.0¹.5A/dm2,阳极为电解铜。在新工艺镀液中引入一价铜稳定剂和活化离子,保证了其稳定应用。通过赫尔槽和挂镀试验研究了镀液组分和工艺条件对镀层性能和电流效率的影响,以及镀液的抗杂质能力。结果表明,在本工艺条件下,所得镀层性能良好,电流效率高于90%,镀液的抗杂质性能优良。本工艺适用于钢铁、铜合金预镀铜。经数月的连续生产,镀液保持稳定,产品结合力合格。     

添加剂对无氰电镀铜-锡合金(低锡)镀层性能的影响

通过赫尔槽试验与直流电解试验,研究了添加剂在焦磷酸盐溶液体系无氰电镀铜-锡合金(低锡)工艺中的作用。该体系镀液组成与工艺条件为:Cu2P2O7·3H2O25g/L,Sn2P2O71.0g/L,K4P2O7·3H2O250g/L,K2HPO4·3H2O60g/L,温度25℃,pH8.5,电流密度1.0A/dm2。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、中性盐雾试验等方法研究了添加剂对镀层组成结构、外观、耐腐蚀性能及微观形貌的影响。结果表明,焦磷酸盐溶液体系无氰电镀铜-锡合金(低锡)时使用有机胺类添加剂可抑制Sn的析出,使合金镀层致密均匀,耐蚀性能好。镀层结晶主要为Cu13.7Sn结构,镀层中Sn含量为9%～11%。镀液中添加剂的使用量增加,则合金镀层中的Sn含量降低。     

添加剂对无氰电镀白铜锡工艺的影响

研究了多种胺类高分子添加剂对焦磷酸盐体系无氰电镀白铜锡工艺及镀层微观形貌的影响。基础镀液的组成为:K4P2O7·3H2O200～250g/L,Cu2P2O7·3H2O16～19g/L,Sn2P2O712～15g/L,pH8.5～8.7。以IEP(水性阳离子季铵盐)、DPTHE(多胺高分子聚合物)和JZ-1(胺类化合物)作添加剂时,均可在较宽的电流密度范围内得到白亮铜锡合金镀层。以IEP作添加剂时,电镀白铜锡的电流密度上限最高为3.70A/dm2;以DPTHE作添加剂时,电镀白铜锡合金镀层的电流密度下限最低为0.09A/dm2,可抑制低电流密度区形成金黄色低锡铜锡合金。以IEP和DPTHE作添加剂时,均可使白铜锡合金镀层持续增厚,电镀50min可得到白亮、无裂纹的镀层,且IEP具有更明显的整平和细化晶粒作用。     

无氰电镀白铜锡工艺与镀层性能

通过赫尔槽试验与方槽试验研究了镀液组成和工艺条件对白铜锡电镀层外观与组成的影响。最佳镀液组成与工艺条件为:Cu2P2O7·3H2O16～19g/L,Sn2P2O712～15g/L,K4P2O7·3H2O200～250g/L,K2HPO460～80g/L,有机胺类添加剂JZ-11.2～1.8mL/L,pH=8.5～8.7,温度20～25°C,阴极电流密度1.0A/dm2。采用该工艺对基体施镀20min可得到厚度为5.09μm、锡的质量分数为40%～50%的均匀白亮的Cu-Sn合金镀层。Cu-Sn合金镀层的晶体结构以CuSn和Cu41Sn11为主,结晶细致、无微裂纹,显微硬度为372HV,耐蚀性能比相同厚度的光亮镍镀层好。     

无氰滚镀铜锡合金持续增厚工艺

以低碳钢圆饼为基体,在焦磷酸盐溶液体系中滚镀制备厚度为20μm以上的低锡铜锡合金。研究了Sn2P2O7的质量浓度、K4P2O7的质量浓度、添加剂JZ-1的用量、阴极电流密度及镀液温度对铜锡合金镀层组成和性能的影响。结果表明,这些因素对镀层的组成、性能和持续增厚都有一定的影响。低锡铜锡合金镀层可持续增厚的镀液组成与工艺条件为:K4P2O7 350～400g/L,Cu2P2O7·4H2O 20～25g/L,Sn2P2O7 1.5～2.0g/L,K2HPO4·3H2O 60g/L,添加剂JZ-10～0.5mL/L,pH8.5,阴极电流密度0.34～0.46A/dm2,镀液温度25～35℃,滚筒转速15r/min,循环过滤。在上述条件下对钢铁基体滚镀4h可获得平均厚度为20μm以上、锡的质量分数为12%～16%的铜锡合金镀层,该镀层与钢铁基体之间的结合力良好、耐蚀性能好,具有较好的机械性能与物理性能。     

电沉积制备铁-镍因瓦合金的工艺研究

采用硫酸盐镀液体系,在紫铜箔上电沉积制备了Fe-Ni合金镀层,研究了镀液成分(如镀液中添加剂含量.Ni2+/Fe2+浓度比)及主要的沉积工艺参数(包括阴极电流密度、温度和搅拌速率)对镀层表面质量、成分及组织的影响.镀液成分及最佳工艺参数为:0.3 mol/L NiSO4·6H2O,0.08 mol/L FeSO4·7H2O,2g/L糖精,0.35 g/L 1,4-丁炔二醇,电流密度3.7 A/dm2,施镀温度40℃,搅拌速率200 r/min.     

柔性印刷电路板硫酸镍体系化学镀镍及镀层性能研究

分别以柔性印刷电路板(FPCB)和紫铜为基体,采用丁二酸钠-乙酸钠复合配位体系化学镀镍。通过正交试验对化学镀镍液进行优化,得到较优的配方为:NiSO₄·6H₂O 20 g/L,NaH₂PO₂·H₂O 10 g/L,CH₃COONa 9 g/L,丁二酸钠5 g/L,乳酸6 g/L,苹果酸4 g/L。采用该镀液在温度70°C、pH=5的条件下对FPCB化学镀镍70 min,所得镍镀层呈非晶态结构,厚度约为3μm,磷质量分数为7.263%,耐蚀性较优。