由(you)于該體系(xi)使(shi)用(yong)(yong)了緩沖能(neng)力強(qiang)的DMF,可使(shi)鍍液(ye)的pH穩(wen)定,從而使(shi)鍍層厚(hou)度的增加(jia)成為可能(neng)。沉積(ji)速率快,鍍層光亮,耐(nai)蝕性(xing)好,使(shi)用(yong)(yong)DMF溶(rong)(rong)液(ye)體系(xi)時溶(rong)(rong)液(ye)的導電(dian)(dian)性(xing)差,需要較高的槽電(dian)(dian)壓,電(dian)(dian)耗較高,但鄭姝皓、龔(gong)竹青(qing)等人使(shi)用(yong)(yong)DMF溶(rong)(rong)液(ye)沉積(ji)得到(dao)了納米(mi)晶(jing)Ni-Fe-Cr合金,并成功用(yong)(yong)于核電(dian)(dian)站冷(leng)凝管上。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍液組成(cheng)和操作(zuo)條件如(ru)下:


 氯化鉻(CrCl3·6H2O)   0.8mol/L(213g/L)  、DMF(二甲基甲酰胺)  500mol/L  、水(H2O)   500mol/L


 氯化鎳(NiCl2·6H2O)   0.2mol/L(48g/L)   、  穩定劑  0.05mol/L  、 光亮劑  1~2g/L


 氯化亞鐵(FeCl2·7H2O)  0.03mol/L(7.6g/L)  、硼酸(H3BO3)0.15mol/L   (10g/L)  


 氯化銨(NH4CI)  0.5mol/L(27g/L)  、電流密度   5~30A/d㎡  、溫度  20~30℃  、pH  小于2


 采用的脈沖參數:周期為300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;


 占空比tot/tom=0(直流)、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8。



2. 鍍液及鍍層特性


 a. Ni-Fe-Cr合金層表面的SEM圖像


圖 13.jpg


由圖(tu)11-13可見(jian),脈沖和直流(liu)(liu)電(dian)沉積(ji)所獲得的(de)合金鍍(du)層的(de)晶粒都在納米范圍內,但脈沖電(dian)沉積(ji)的(de)晶粒(b)小于(yu)直流(liu)(liu)電(dian)沉積(ji)的(de)晶粒(a)。


 b. 合金晶(jing)粒尺寸(cun)與外(wai)觀


 直(zhi)流和脈沖條件下合金層晶(jing)粒(li)尺(chi)寸與(yu)外觀的比(bi)較(jiao)(SEM)見表11-6.


表 16.jpg


由表(biao)11-6可(ke)見(jian),脈沖(chong)電(dian)(dian)沉積條件下得到的(de)合金晶粒尺寸(cun)和鍍層外觀均優于直流電(dian)(dian)沉積,直流電(dian)(dian)沉積鍍層的(de)晶粒隨電(dian)(dian)鍍時(shi)間的(de)延長而(er)明顯增大,而(er)脈沖(chong)電(dian)(dian)沉積晶粒長大的(de)速率則不(bu)明顯。


c. 直流和脈沖電沉(chen)積Ni-Fe-Cr合金極化(hua)曲線(xian)


 直(zhi)流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線見圖11-14。


圖 14.jpg


 由圖(tu)11-14可(ke)見,脈沖(chong)(chong)電沉(chen)積曲線的(de)(de)斜(xie)(xie)率高(gao)于電流電沉(chen)積曲線的(de)(de)斜(xie)(xie)率,故脈沖(chong)(chong)電沉(chen)積可(ke)獲得比直流電沉(chen)積更為細致的(de)(de)結晶。


4. 直流(liu)和脈沖電(dian)沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的(de)時間和沉積(ji)速率的(de)關系


  直流(liu)和(he)脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合金的時間和(he)沉積速率的關系見(jian)圖11-15。由圖11-15可見(jian),脈(mo)沖電沉積的沉積速率高于直流(liu)電沉積。


圖 15.jpg


6. 直流(liu)和(he)脈沖電(dian)沉積Ni-Fe-Cr合(he)金的時間和(he)陰極電(dian)流(liu)效率(lv)的關(guan)系。


直流和(he)脈沖電沉積 Ni-Fe-Cr合(he)金的(de)時間和(he)陰極電流效(xiao)率(lv)的(de)關系(xi)見(jian)11-16。由(you)圖11-16可見(jian),脈沖電沉積的(de)陰極電流效(xiao)率(lv)高于(yu)直流電沉積。在(zai)采用脈沖電沉積時,選擇(ze)適宜的(de)脈沖參(can)數是非常(chang)重要(yao)的(de)。