射频磁控溅射钛镀层与陶瓷界面的X射线光电子能谱研究

本文采用XPS配合Ar+离子原位刻蚀研究了用射频磁控溅射法制备Ti/Al₂O₃(0001),Ti/Al₂O₃(多晶)和Ti/MgO(001)体系的界面结构。结果表明,在Ti/Al₂O₃体系的界面处存在Al3+的还原态和Ti的氧化态,且在刻蚀过程中,Al3+的还原态出现在Ti的氧化态之前。用相同方法制备的Ti/MgO界面没有产生类似的界面反应。     

镍钨合金镀层结构的研究

采用硫酸镍、钨酸钠和柠檬酸三钠为基本组分的镀液,通过电镀的方法在紫铜试片上沉积得到了镍钨合金镀层.讨论了电解液的组成、阴极电流密度、温度及pH值对镀层组成和结构的影响.根据X射线衍射试验结果,研究了镀层结构的形成过程.结果表明,该Ni-W镀层是以Ni为溶剂原子、W为溶质原子的置换型固溶体结构,随着镀层中W含量的增加,晶粒尺寸明显下降,晶粒逐渐细化.     

镍钴合金镀层的电沉积及其耐蚀性的研究

研究了Ｎｉ－Ｃｏ合金的电积过程，讨论了电镀工艺条件的改变对合金镀层钴含量的影响。实验结果表明，选择适当的阴极电流密度、电解液温度和镀液ＰＨ值等，可以获得表面光洁、平整和致密的耐蚀性能比镍镀层更好的合金镀层。     

电沉积Co-Ni合金镀层结构及硬度的研究

采用氨基磺酸体系电解液电沉积Co-Ni合金，研究了电解液中钴、镍金属离子浓度与合金镍层中钴含量的关系。利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析测定了不同钴含量沉积层的微观形貌和晶体结构，同时研究了合金沉积层显微硬度和合金成份的关系及热处理的影响。实验结果表明：电解液中Co^2 /(Co^2 Ni^2 ）在0.1-0.5的范围内时，钴离子的优先共沉积的趋势最强。SEM观察结果和XRD分析测试表明，随着钴镍合金沉积层中钴含量的不断增加，低钴含量合金层粗大的颗粒状结晶逐渐转变为细致、均匀的三角形状结晶，最终又形成中等大小的颗粒状结晶。同时合金层中钴含量的逐渐增加，结构由fcc镍固溶体过渡为fcc的钴固溶体，最后转变为hcp的钴固溶体。并且在形成两个钴固溶体的钴含量范围内（20％－50％和60％－80％），所对应的钴镍合金层的硬度值远大于低钴含量区所具有fcc镍固溶体结构的合金层硬度。     

X射线光电子能谱(XPS)

在对许多材料的研究和应用中,了解其表面特性是很重要的。而要获得材料的表面特性,就需要一些特殊的仪器,对各种材料从成分和结构上进行表面表征。其中,X射线光电子能谱(XPS)由于其对材料表面化学特性的高度识别能力,成为材料表面分析的一种重要技术手段。 X射线光电子能谱的基本原理(图1)是当一束特定能量的X射线辐照样品,在样品表面发生光电效应,就会产生与被测元素内层电子能级有关的具有特征能量的光电子,对这些光电子的能量分布进行分析,便得到光电子能谱图。XPS起始于发现光电效应之后不久,1914年Rutherford即成功地表述了XPS的基本方程:     

化学镀Ni—P镀层的X射线衍射研究

根据X射线衍射分析结果,对化学镀高P(含P>11wt％或19at％)Ni-P镀层加热时效时,镀层成分和加热温度对结构转变的影响作了研究,结果表明,高P共晶、过共晶(含P>11wt％或19at％)合金的结构转变有如下特征:(1)相同加热时效条件下,Ni-P合金的结构转变与成分有密切关系:(2)对同一成分的过共晶合金,Ni-P合金的结构转变与时效温度密切相关;(3)过共晶合金在290～360℃温度范围内时效处理,出现Ni_xP_y介稳相,X射线衍射分析认为Ni_xP_y为Ni_(12)P_5。     

X射线光电子能谱技术在材料表面分析中的应用

X射线光电子能谱技术是一种表面分析技术,不仅能够定性和定量分析材料表面的元素组成和含量,而且可以分析元素的化学价态、化学键等信息.本文通过阐述XPS的基本原理、应用、特点、常见问题及解决办法等,讨论了X射线光电子能谱技术在材料表面分析中的具体应用,并展望了其在计量领域的发展前景.     

铝合金基电沉积Ni-SiC复合镀层的结构及耐磨性研究

利用X射线衍射技术，分析了Ni-SiC复合镀层的微观结构，同时对镀层的耐磨性能进行了研究，结果表明，（1）Ni-SiC复合镀层的结构为晶态，SiC微粒的嵌入不改变其组织结构，经过500摄氏度，2h热处理后，产生新相Ni3Si，使镀层性能下降；（2）在300摄氏度，2h热处理条件下，Ni-SiC复合镀层体积比磨损量分别是硬Cr镀层和纯Ni镀层的31％和11．6％。     

Cu-Ni-P合金的电沉积及镀层性能

目前,少有Cu-Ni-P合金电沉积的研究报道,为此,采用电沉积法制备了Cu-Ni-P镀层,通过循环伏安法考察了铜在Cu-Ni-P镀液中的电化学行为,在此基础上,采用恒电位电沉积法在柠檬酸体系中制备了Cu-Ni-P三元合金镀层,并对镀层的形貌和硬度进行了表征。结果表明:不能单独与铜共沉积的非金属元素P,在一定的工艺条件下,通过在有铜离子的溶液中与镍的诱导共沉积,可以与铜形成Cu-Ni-P合金镀层;Cu-Ni-P合金镀层形貌良好,硬度比Cu镀层有显著提高。     

玻璃基体上电沉积Ni-Co合金镀层的性能研究

对玻璃基体上电沉积Ni Co合金镀层的工艺及镀层的性能进行了研究 ,对底镀层的形貌、成分、结构进行了观察和分析 ,并测定了镀层的耐腐蚀性。结果表明 ,镀层在 0 .5mol/LH2 SO4 和 5%NaCl(pH =3 )中的耐蚀性与 1Cr18Ni9Ti相当     

电沉积非晶态Cr-C合金镀层结构变化对硬度的影响

采用电沉积非晶态Cr-C合金技术，获得了镀态硬度为1100HV的高硬度镀层。X－射线衍射分析和扫描电镜结果表明，镀层在镀态具有较高的硬度是由于镀层的非晶态Cr-C合金结构。热处理温度在500℃以下时，镀层硬度随温度升高而升高，是由于Cr的微晶化和Cr7C3、Cr23C6等金属间化合物析出的结果。500℃以上，镀层表面因高温氧化部分塌陷并呈疏松状态，镀层硬度迅速下降。     

氟硅酸盐体系电沉积铅镉合金的研究

研究了氟硅酸酸盐体系中铅、镉和铅-镉混合镀液的阴极极化曲线。结果表明，镀液中加入添加剂间苯二酚能显著增加阴极极化及改善镀层性能；用脉冲电沉积代替常规的直流电沉积进行铅-镉合金的电沉积，表观状态比较表明，脉冲电沉积所得镀层质量较直流法有明显改善。原子吸收分光光度法测定表明，直流电沉积和脉冲电沉积所得镀层镉含量均随电流的增加而增加。     

化学镀Ni-P合金的氢化物-电化学联合机理

在NiSO4-NaH2PO2体系中的化学镀反应，是一个在多相体系中进行的复杂物理－化学过程，因此，存在多种关于它的理论或看法。作者采用量子化学方法研究证实，在化学镀镍过程中，镍能有效地夺取H2PO2^－中的活泼氢并能与之形成氢化物；并通过诱发铜片化学镀镍实验证实化学镀Ni-P合金中必然存在电化学步骤。据此，作者认为化学沉积Ni-P合金的机理是氢化物－电化学联合机理。     

在二甲基亚砜中电沉积Tm-Fe合金的研究

高温下电沉积制备稀土铥及其合金的设备易腐蚀、能耗大.采用脉电沉积技术研究了室温下在有机溶剂二甲基亚砜中脉冲电沉积制备Tm-Fe合金,讨论了配位体对Tm-Fe合金电沉积的影响:不用配位体时,稀土元素铥在沉积层中含量较高,但表面粗糙、附着力差,使用3种不同的配位体都能改善沉积层的质量,其中以柠檬酸效果最好,置于空气中依然保持光亮,不易氧化.用扫描电子显微镜(SEM)观察了Tm-Fe合金膜表面形貌,结果表明,沉积层金属颗粒呈球形、堆积较紧密,粒径大约为300 nm.X射线衍射分析表明:室温下所得合金膜衍射峰是弥散的包峰,所得到的合金膜是非晶态的.     

硫酸盐体系电沉积光亮Zn-Fe合金添加剂的研究

运用hull槽试验，小槽电镀试验和电化学循环伏安等技术，研究了镀液组成，添加剂和工艺条件等对镀层质量及其耐蚀性的影响。开发了一种在弱酸性硫酸盐体系中获得含铁量约为0．5％的光亮Zn-Fe合金的电镀技术，讨论了添加剂中各组成的作用。结果表明，该添加剂具有高光亮度，高耐盐性和高浊点等3大优点，可使锌铁合金镀层结晶细致，耐蚀性增强。     

因瓦合金箔电沉积工艺的研究

对硫酸盐-氯化物电解液体系(含有LGJ复配稳定剂和添加剂)中电沉积因瓦合金箔的工艺进行了研究,讨论了电解液组成、电流密度、温度及pH值等因素对合金箔组成的影响,得到了制备因瓦合金箔的最佳镀液组成及工艺条件。阴阳极面积比为2∶1时,通过实验确定镍铁联合阳极面积比为1.8∶1。在上述条件下,实验获得组成稳定(Fe 64±2%)和性能优良的合金箔。通过SEM、EDS和XRD对因瓦合金箔的形貌及结构进行测定分析,表明合金箔晶粒细致、尺寸均匀、结构紧密、表面光滑平整、无孔洞和裂纹、晶粒结构为(111)、(200)、(311)及(222)织构,并表现为较强的(111)择优取向。     

化学镀Ni-P工艺对镀层结构和性能的影响

研究了化学镀Ni-P镀层时的施镀温度，pH等工艺参数对Ni-P合金镀层结构状态，P含量和耐盐雾腐蚀性能的影响，指出优选和控制工艺参数是保证镀层质量的关键。     

Ni-Fe-W-P合金镀层结合强度的研究

镀层与基体之间的结合强度是功能镀层能否实际使用的首要指标,由于Ni-Fe-W-P合金镀层是一种新型的代铬镀层,故以铬镀层的结合强度为对比,通过静态和动态加载来研究Ni-Fe-W-P合金镀层的结合强度.试验结果表明,Ni-Fe-W-P合金刷镀层在冲击、疲劳或几种复合载荷下都具有优良的结合强度;该刷镀层具有优良的结合强度的主要机理是:镀层与基体存在扩散层并形成韧性合金,过渡层缩小了工作镀层与过渡层、过渡层与基体的晶格错配度,同时机械铆接效应也起一定的作用;合理的工艺参数可获得高结合强度的合金镀层.试验还表明,Ni-Fe-W-P合金镀层的结合强度优于铬镀层,因此,该镀层用作代铬镀层可以达到使用要求.     

电沉积Ni-Fe合金及其耐蚀性的研究

在氨基磺酸镍溶液中添加氯化亚铁 ,制得了Ni Fe合金镀层。研究了电沉积条件对镀层成分的影响和镀层在 1mol/L盐酸和 0 .5mol/L硫酸中的电化学行为。结果表明 ,铁含量在 5wt%左右时 ,合金镀层具有较好的耐蚀性。