由于該體(ti)系(xi)使用了緩沖能(neng)力強(qiang)的(de)DMF,可(ke)使鍍(du)液(ye)的(de)pH穩定,從(cong)而使鍍(du)層(ceng)厚度的(de)增加成為可(ke)能(neng)。沉(chen)積速率快,鍍(du)層(ceng)光(guang)亮,耐蝕(shi)性好,使用DMF溶(rong)(rong)液(ye)體(ti)系(xi)時溶(rong)(rong)液(ye)的(de)導電(dian)性差(cha),需要較(jiao)高的(de)槽(cao)電(dian)壓,電(dian)耗較(jiao)高,但(dan)鄭姝皓、龔竹青等(deng)人使用DMF溶(rong)(rong)液(ye)沉(chen)積得(de)到了納米晶Ni-Fe-Cr合(he)金,并成功用于核電(dian)站冷凝(ning)管上(shang)。
1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件
鍍(du)液組(zu)成和操作條件如下:
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(chong)參數:周期(qi)為300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;
占空比tot/tom=0(直(zhi)流(liu))、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8。
2. 鍍(du)(du)液及鍍(du)(du)層特性
a. Ni-Fe-Cr合金層表面的SEM圖像
由圖11-13可見,脈沖和直(zhi)流電沉(chen)(chen)積(ji)所(suo)獲(huo)得的合(he)金鍍層的晶粒都在納米范圍內,但(dan)脈沖電沉(chen)(chen)積(ji)的晶粒(b)小于(yu)直(zhi)流電沉(chen)(chen)積(ji)的晶粒(a)。
b. 合金晶粒(li)尺(chi)寸與外(wai)觀
直流和(he)脈沖條件(jian)下合金(jin)層(ceng)晶粒(li)尺寸(cun)與外觀的比較(SEM)見表11-6.
由表11-6可(ke)見(jian),脈(mo)沖電沉積條件下得到的(de)合(he)金晶粒尺寸和鍍層外觀均(jun)優于直(zhi)流(liu)電沉積,直(zhi)流(liu)電沉積鍍層的(de)晶粒隨(sui)電鍍時(shi)間(jian)的(de)延長(chang)而明顯增大(da),而脈(mo)沖電沉積晶粒長(chang)大(da)的(de)速率則不明顯。
c. 直(zhi)流和(he)脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)極(ji)化曲線
直流和脈沖(chong)電沉(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金極化曲線(xian)見圖11-14。
由圖(tu)11-14可見(jian),脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)曲線(xian)的斜(xie)率高于電流電沉(chen)積(ji)(ji)曲線(xian)的斜(xie)率,故(gu)脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)可獲得比直流電沉(chen)積(ji)(ji)更為細致(zhi)的結(jie)晶。
4. 直流和脈(mo)沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和沉積(ji)速(su)率的關系
直流(liu)和脈(mo)(mo)沖電(dian)沉(chen)積(ji)(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和沉(chen)積(ji)(ji)速率的關系見(jian)圖(tu)(tu)11-15。由圖(tu)(tu)11-15可見(jian),脈(mo)(mo)沖電(dian)沉(chen)積(ji)(ji)的沉(chen)積(ji)(ji)速率高(gao)于直流(liu)電(dian)沉(chen)積(ji)(ji)。
6. 直(zhi)流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)時間和陰極(ji)電流效率的(de)關系。
直流(liu)和(he)脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)積(ji) Ni-Fe-Cr合金的(de)(de)時(shi)間和(he)陰(yin)極電(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)率的(de)(de)關系見11-16。由(you)圖11-16可見,脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)的(de)(de)陰(yin)極電(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)率高于(yu)直流(liu)電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)。在(zai)采(cai)用脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)時(shi),選擇適宜(yi)的(de)(de)脈(mo)沖(chong)參(can)數是(shi)非常重要的(de)(de)。