锌锰合金电沉积研究现状

介绍了锌锰合金电镀工艺的概况及研究方向。     

硒酸钠对锌锰合金电沉积影响的研究

本文旨在探讨硒酸钠提高锌锰合金电沉积电流效率的机理。通过阴极极化曲线、循环伏安曲线及分电流曲线的测量研究了硒酸钠对锌锰合金电沉积的影响。硒酸钠能提高锰沉积的分电流，降低析氢的分电流，而对锌沉积的分电流影响不大。这是由于硒酸钠的加入增大了析氢过电位，抑制了氢的析出，从而提高了阴极大电流效率。     

影响电沉积锌锰合金电流效率的因素

对电沉积锌锰合金电流效率低的原因进行分析,提出了自己的观点：锌锰合金形成微观原电池,阴极附近溶液pH值升高使锰沉积电位负移,致使大量析氢,造成阴极电流效率降低。     

汽车零部件电沉积锌-锰合金镀层进展

根据国内外关于电沉积锌-锰合金镀层的研究情况,从锌-锰合金电镀溶液的体系,镀液对电流效率的影响,锰质量分数为15%~70%的锌-锰合金镀层的耐腐蚀性能等进行了分析讨论。发现在不同体系的镀液中,通过添加剂成分、锰离子浓度和电流密度等工艺参数的调控可在比较高的沉积效率条件下获得所需锰含量的锌-锰合金镀层。认为这种兼具优良耐腐蚀性能和力学性能的合金镀层对于汽车零部件来说具有明显优势。     

氨基磺酸盐-硫酸盐混合溶液中锌-锰合金的电沉积

本文研究了氨基磺酸盐-硫酸盐混合溶液中锌-锰合金的电沉积机理。实验结果显示，在低电流密度区获得哑光镀层，锰离子的催化析氢作用降低了合金沉积效率．玻璃化炭黑上的伏安试验显示锌沉积过程中的第一个电子转移较慢，阳极溶出伏安试验显示锌合金的异常共沉积导致富锌中间相的产生。     

电沉积锌钴磷合金时阴极行为的研究

用动电位扫描法研究了在氯化物镀液中电沉积Ｚｎ－Ｃｏ－Ｐ合金时的阴极行为。认为在镀液中加入配体柠檬酸钠可以提高阴极极化。加入次磷酸钠有利于合金镀层的形成。     

柠檬酸钠体系中Ni・Fe合金的电沉积行为

采用循环伏安曲线、电化学阻抗谱、计时电流曲线等方法对柠檬酸钠体系中Ni-Fe合金的电沉积行为进行了研究。结果表明:柠檬酸钠体系中Ni-Fe合金电沉积是一个受扩散控制的不可逆过程。随着电位的增大,电沉积依次经历了电化学活化阶段、电结晶成核阶段、动力学-扩散混合控制阶段和扩散控制阶段。阴极附近未被及时消耗的FeOH+会覆盖在电极表面,阻碍金属离子扩散到电极表面放电,使电化学阻抗谱低频端存在阻挡层扩散阻抗特征。随着电位的增大,Ni-Fe合金的成核速率逐渐加快。Ni-Fe合金的成核机制在低电位下表现为连续成核,在高电位下表现为瞬时成核。     

硫脲对Sn-Ni合金电沉积行为的影响

采用极化曲线、循环伏安、交流阻抗和电位阶跃电化学方法,研究了硫脲(TU)浓度对Sn-Ni合金电沉积行为的影响。结果表明,硫脲的加入可以减弱阴极极化,促进金属离子的沉积,并且随着硫脲浓度的增加,去极化作用增强;加入硫脲不改变Sn-Ni合金的电结晶成核机制,仍然按连续成核方式进行。     

pH值对Ni-Cr-Mo合金电沉积机制的影响

采用循环伏安曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜、能谱仪等手段,研究了pH值对Ni-Cr-Mo合金电沉积机制的影响。结果表明:当pH值为3.0时,循环伏安曲线的共沉积还原峰最正,电化学阻抗谱的极化电阻最小,Ni-Cr-Mo合金的电沉积最容易发生。当pH值不大于3.0时,Ni-Cr-Mo合金的电沉积受动力学和扩散混合控制;当pH值大于3.0时,Ni-Cr-Mo合金的电沉积受动力学过程控制。随着pH值的增大,Ni-Cr-Mo合金的晶粒尺寸逐渐增大,Cr的质量分数先增大后减小,Ni、Mo的质量分数均先减小后增大。     

电沉积纳米晶镍-铁-铬合金

采用直流和脉冲电沉积方式从三价铬的氯化物镀液中沉积出镍-铁-铬纳米合金镀层，利用扫描电镜分析镀层形貌及晶粒尺寸，研究了沉积速率，电流效率，三价铬浓度及pH值随沉积时间的变化关系，结果表明，脉冲电沉积所得镀层的结构和性能均优于直流电沉积，这是由于脉冲电沉积存在断电时间，使得电极表面扩散层中金属离子的浓度得到及时恢复。     

Ni-Co-W合金电沉积行为及成核机理

采用循环伏安、阴极极化曲线、电化学阻抗谱、计时电流等方法对Ni-Co-W合金的电沉积行为及成核机理进行研究.结果表明,Ni-Co-W合金的电沉积是一个存在成核行为的不可逆过程.Ni-Co-W合金的成核机制为瞬时成核,合金的电沉积由动力学和扩散过程混合控制,主要受动力学控制.     

电沉积Zn-Mn合金的工艺研究

研究了硫酸盐-柠檬酸盐体系电沉积锌锰合金的镀液组分及工艺条件,讨论了主盐浓度、络合剂浓度、电流密度及pH等对合金镀层中锰含量的影响。实验结果表明,最优镀液组分及工艺条件下可以得到锰含量为60％左右的缎面Zn-Mn合金镀层,电流效率达50％。添加剂Na2S2O3不仅能提高锰含量,而且可以显著提高阴极电流效率。阴极极化曲线表明,添加50 mg／L Na2S2O3使阴极析氢电位负移了100 mV,从而抑制了析氢副反应。5％NaCl溶液浸泡实验表明,锌锰合金镀层的耐蚀性随锰含量的增加而增加,6μm厚含锰量64．17％的缎面镀层生红绣时间可达1350 h以上。     

次磷酸钠对锌–镍合金电沉积和镀层耐蚀性的影响

在乙酸盐-铵盐体系电镀锌–镍合金镀液配方中添加次磷酸钠,以45钢为基体电沉积锌–镍–磷合金。通过循环伏安法和小槽电镀实验研究了pH、温度和电流密度对镀层成分的影响,采用扫描电镜、能谱、X射线荧光、X射线衍射等技术对镀层形貌和微观组织进行表征,采用Tafel极化曲线和电化学阻抗谱对镀层的耐蚀性进行测试。结果表明:在不含主盐的基础镀液中,次磷酸钠的P不能被还原出来,而次磷酸钠与Zn²⁺、Ni²⁺共存时有助于Ni的沉积,对Zn的沉积无明显影响;温度升高则镀层中Zn减少,Ni和P增多;降低pH有利于锌–镍共沉积;镀层的P含量随电流密度增大而减少。P元素的掺入能完全消除锌-镍合金的裂纹,细化镀层晶粒。低P含量(P质量分数低于1%)的锌–镍–磷合金镀层具有比高P含量(P质量分数大于10%)的镀层更好的耐蚀性。     

柠檬酸钠对Ni-Sn-Mn合金电沉积行为及耐蚀性的影响

为了探索柠檬酸钠在Ni-Sn-Mn合金电沉积过程中的作用机制,采用扫描电子显微镜、阴极极化曲线、循环伏安曲线、电化学阻抗、恒电位阶跃及Tafel曲线等方法,研究了柠檬酸钠的浓度对Ni-Sn-Mn合金的表面形貌、电沉积行为及耐蚀性的影响。结果表明:随着柠檬酸钠浓度的增加,Ni-Sn-Mn合金电沉积的阴极极化增强,沉积电位负移,电荷转移电阻增大;不同柠檬酸钠浓度下的电沉积过程均不可逆,并且电结晶过程遵循由电荷传递过程和扩散过程共同控制的三维连续成核机制;当柠檬酸钠的浓度为0.5mol/L时,镀层最为均匀、细密,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中具有最正的自腐蚀电位及最小的自腐蚀电流密度,耐蚀性最好。     

铈对锌-铁合金电沉积的影响

研究了铈对电沉积锌-铁合金镀液及镀层性能的影响,通过分散能力、阴极极化曲线测定,得出在镀液中添加一定量的氯化亚铈能改善镀液性能。通过镀层耐蚀性、抗高温氧化性及镀层表面形貌测试表明,定量铈的参与,可获得更加致密的镀层,可有效提高镀层的耐蚀性及抗高温氧化性。     

不同添加剂对Ni-Sn-Mn合金电沉积行为的影响

采用阴极极化曲线、循环伏安曲线、电化学阻抗和电位阶跃等电化学方法,研究了糖精(BSI)、1,4-丁炔二醇(BYD)及两种添加剂组合对Ni-Sn-Mn合金电沉积行为的影响。结果表明:加入不同添加剂均使Ni-Sn-Mn合金电沉积的阴极极化增大,沉积电位负移,对合金电沉积起阻化作用;不同添加剂作用下电沉积过程均为不可逆;加入BSI的电荷转移电阻大于加入BYD的电荷转移电阻,而加入BSI+BYD的电荷转移电阻最大;在不同添加剂作用下Ni-Sn-Mn合金电沉积无因次曲线接近理论连续成核曲线,电沉积结晶过程遵循三维生长方式的连续成核机制。     

锌-锰合金镀液

概述了含有可溶性锌盐和锰盐,碱金属盐、碱金属葡萄糖酸盐或者酒石酸盐等组成的锌-锰合金镀液。镀液的特征在于不含有卤化铵或者氟硼酸盐,可以获得外观和附着性良好的锌-锰合金镀层,钝化处理以后可以获得耐蚀性良好的黑色精饰层。     

Ni-Fe-Cr合金在铁基体上的电沉积

以柠檬酸为配合剂,在氯化物–硫酸盐体系中,通过电沉积的方法在铁基体上获得了含42.2%～63.4%Ni、30%～57.3?和0.5%～6.6%Cr的Ni–Fe–Cr合金镀层。采用能量色散X射线谱分析了合金镀层的成分,研究了电流密度、温度、pH对合金镀层成分的影响。确定了最佳工艺条件为:电流密度12～18A/dm2,pH1.6～2.7,温度20～30°C。X射线衍射分析表明,Ni–Fe–Cr合金镀层为面心立方晶体结构。扫描电镜观察表明,镀层表面由密集的球形小颗粒组成。镀层光亮,与基体结合良好,在w=5%的NaCl溶液中具有良好的耐蚀性。     

电沉积三元铁基非晶磁性合金薄膜的研究进展

叙述了电沉积三元铁基非晶磁性合金薄膜的工艺条件,包括Fe-Ni-S、Fe-Ni-Cr、Fe-Ni-W、Fe-Co-Ni及Fe-P-B等五种典型合金薄膜。介绍了铁基非晶磁性合金薄膜的耐蚀性、耐磨性、热稳定性以及磁学等功能性能,指出了未来铁基非晶磁性合金薄膜的研究方向。