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


圖 13.jpg


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.


表 16.jpg


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。


圖 14.jpg


 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)。


圖 15.jpg


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)。