不同氯化锰含量对铁电沉积过程的影响

过去,鲜见氯化锰对铁电沉积阴极过程影响的报道,对铁沉积机理研究相对较少。采用线性扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法、交流阻抗谱等技术对基础镀铁液和加入氯化锰后的镀铁液中铁在玻碳电极上的电沉积进行了对比性研究。结果表明:加入氯化锰增大了阴极电化学极化,并有效降低了浓差极化,氯化锰含量超过34g/L后提高含量对阴极极化影响不明显;在-1.225~-1.300 V阶跃电位内,不管镀液中是否含有氯化锰,铁在玻碳电极上的电结晶都遵循三维瞬时成核理论,添加氯化锰后扩散系数D显著升高,添加50 g/L MnCl2镀液中的扩散系数相对于基础镀液涨幅达74%;氯化锰使溶液/电极界面电荷传递电阻Rct显著提高、溶液电阻Rsol呈小幅度降低,双电层电容Cdl显著增大,与阴极极化结果相吻合。     

以锐角比率为测度的金刚石分布均匀性定量评价

金刚石在胎体中的分布形态对于金刚石工具的性能有着重要的影响。为了定量评价金刚石在胎体中的分布格局,本文在对金刚石钻头表面进行数字图像分析的基础上,采用锐角比率作为指标,对3个钻头中金刚石分布的均匀性进行了计算;并把它的计算结果与角度平均值法、最近距离法的结果进行了比较。实验结果表明：锐角比率法、角度平均值法和最近距离法都能反映各钻头的金刚石分布均匀程度的差异,但锐角比率法有一定的分类能力,区分度最好;角度平均值法和最近距离法都难以对金刚石分布格局进行准确分类。     

直流电镀铁基胎体性能及其金刚石钻头研究

将修复零部件的工业镀铁技术,应用到金刚石钻头的制造中.经过试验,掌握了电镀铁基胎体金刚石钻头的工艺技术.室内钻进试验表明:电镀铁基金刚石钻头钻进9级花岗岩的时效能达到2m/h,钻头的使用寿命能达到44 m,完全能够满足钻探生产的要求.结果表明:直流电镀铁基胎体的性能具有硬度高且可调、金刚石出刃好等特点;电镀铁基的镀液配方简单,成本低,具有很好的应用前景.     

十二烷基硫酸钠对铁电沉积行为的影响

为了解铁的电结晶机理及润湿剂十二烷基硫酸钠(SDS)对铁电沉积阴极过程的影响,采用线性扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法、交流阻抗谱等手段对由200 g/L Fe SO4·7H2O、20 g/L H3BO3、50 g/L Mn Cl2和30 g/L配位剂组成的基础镀液和含0.2 g/L SDS的镀铁溶液中铁在玻碳电极上的电沉积行为进行了对比研究。结果表明,润湿剂的加入使铁电沉积的阴极极化增强。不管镀液中是否含有润湿剂,铁在玻碳电极上的电结晶都遵循三维瞬时成核理论,且在含有润湿剂的镀液中的结晶过程与理论模型有着更好的吻合程度。润湿剂的加入使反应物离子的扩散受阻,电荷传递电阻增大。这些变化可能与SDS在镀层表面的吸附和对表面张力的影响有关。     

相连金刚石颗粒图像的分割

为了提高图像分析法测量金刚石颗粒粒径的精度,简化测量过程中金刚石图像采集的步骤,进行了相连金刚石颗粒图像分割的研究.以最小外接圆法评定了金刚石颗粒投影的圆度.在对采集到的金刚石颗粒图像二值化的基础上,首先提取金刚石颗粒图像的轮廓,获取轮廓坐标序列并采用五点平均法对轮廓坐标序列进行了平滑;基于金刚石投影的凸性,沿轮廓逐点搜索出分割点(凹点).结合金刚石颗粒投影圆度系数的特征,进行了分割算法的设计,解决了分割点的配对问题.算法考虑了金刚石枝状相连、环状相连及枝状-环状相连的情况,提高了算法的实用性.分割实例表明,算法能有效分割相连的金刚石颗粒图像,准确性较高.     

不同氯化锰含量对铁电沉积过程的影响

过去,鲜见氯化锰对铁电沉积阴极过程影响的报道,对铁沉积机理研究相对较少。采用线性扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法、交流阻抗谱等技术对基础镀铁液和加入氯化锰后的镀铁液中铁在玻碳电极上的电沉积进行了对比性研究。结果表明:加入氯化锰增大了阴极电化学极化,并有效降低了浓差极化,氯化锰含量超过34g/L后提高含量对阴极极化影响不明显;在-1.225~-1.300 V阶跃电位内,不管镀液中是否含有氯化锰,铁在玻碳电极上的电结晶都遵循三维瞬时成核理论,添加氯化锰后扩散系数D显著升高,添加50 g/L MnCl2镀液中的扩散系数相对于基础镀液涨幅达74%;氯化锰使溶液/电极界面电荷传递电阻Rct显著提高、溶液电阻Rsol呈小幅度降低,双电层电容Cdl显著增大,与阴极极化结果相吻合。     

NH4HF2对铁电沉积过程的影响

目的研究稳定剂NH4HF2对铁电结晶过程的影响。方法采用线性电位扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法、电化学交流阻抗谱等技术,研究含不同浓度NH4HF2的镀铁溶液中,铁在玻碳电极上的电沉积行为。结果随着NH4HF2浓度的增加,铁沉积的阴极极化变小。在-1.225~-1.300 V阶跃电位范围内,铁在玻碳电极上的电结晶都遵循三维瞬时成核理论,稳定剂浓度的变化不会改变其成核机理。随着NH4HF2浓度的增加,晶核垂直生长速率和双电层电容明显增大,溶液/电极界面电荷传递电阻显著降低,而溶液电阻呈小幅度降低。结论稳定剂NH4HF2的加入可促进Fe2+的电沉积,并提高晶核的垂直生长速率。     

低温镀铁电流密度对镀层组织形貌、组构与硬度的影响

为了适应金刚石工具的电镀铁,采用低温低电流密度直流电镀铁层。用扫描电子显微镜、显微硬度计、金相显微镜研究了镀铁层的形貌、显微硬度、金相组织和组成。结果表明:镀铁层的组织为金属镀层和黑色网状条纹;网状条纹处硬度较低,而金属镀层的硬度较高;且随着电流密度的增大,金属镀层的显微硬度升高,网状条纹硬度变化较小,但网状条纹逐渐变得粗大,数量增多;低电流密度下获得的金属镀层为单相纯铁镀层,黑色网状条纹并非共沉积组织,而是经氧化的微裂纹。