由于(yu)該體系使(shi)(shi)用了緩沖能(neng)力強的(de)(de)DMF,可(ke)使(shi)(shi)鍍(du)液(ye)(ye)的(de)(de)pH穩定,從而使(shi)(shi)鍍(du)層厚(hou)度的(de)(de)增加(jia)成為可(ke)能(neng)。沉積(ji)速(su)率快,鍍(du)層光亮,耐(nai)蝕性(xing)好,使(shi)(shi)用DMF溶(rong)液(ye)(ye)體系時溶(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)導電(dian)性(xing)差,需要較高(gao)的(de)(de)槽電(dian)壓,電(dian)耗較高(gao),但鄭(zheng)姝皓、龔竹青等人使(shi)(shi)用DMF溶(rong)液(ye)(ye)沉積(ji)得到了納米(mi)晶(jing)Ni-Fe-Cr合金,并成功用于(yu)核電(dian)站冷凝管上(shang)。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍液組成和操作條件如下(xia):


 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(can)數:周(zhou)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(ye)及(ji)鍍層(ceng)特性


 a. Ni-Fe-Cr合金層表面的SEM圖像


圖 13.jpg


由圖11-13可(ke)見,脈(mo)沖(chong)和直流電沉積(ji)所獲得(de)的合金鍍層的晶粒都在納(na)米范圍內,但脈(mo)沖(chong)電沉積(ji)的晶粒(b)小于直流電沉積(ji)的晶粒(a)。


 b. 合金晶粒尺寸與外觀


 直流和脈沖條件(jian)下(xia)合金層晶(jing)粒尺寸與(yu)外觀的比較(SEM)見(jian)表11-6.


表 16.jpg


由表11-6可(ke)見,脈沖電(dian)(dian)沉積條(tiao)件下得到(dao)的(de)(de)合金晶粒(li)尺寸和鍍層(ceng)外觀均優于(yu)直流(liu)電(dian)(dian)沉積,直流(liu)電(dian)(dian)沉積鍍層(ceng)的(de)(de)晶粒(li)隨電(dian)(dian)鍍時(shi)間的(de)(de)延長(chang)而明(ming)顯(xian)(xian)增大,而脈沖電(dian)(dian)沉積晶粒(li)長(chang)大的(de)(de)速率則不明(ming)顯(xian)(xian)。


c. 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合(he)金(jin)極(ji)化曲線


 直流和脈(mo)沖(chong)電(dian)沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金極化(hua)曲線見圖11-14。


圖 14.jpg


 由圖(tu)11-14可(ke)見,脈(mo)沖電(dian)(dian)沉積(ji)曲線的斜率高于電(dian)(dian)流電(dian)(dian)沉積(ji)曲線的斜率,故(gu)脈(mo)沖電(dian)(dian)沉積(ji)可(ke)獲得比直流電(dian)(dian)沉積(ji)更為細致的結(jie)晶。


4. 直(zhi)流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)的時間和沉積速率的關系(xi)


  直流和(he)脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合金的時(shi)間和(he)沉積速率的關(guan)系見圖11-15。由圖11-15可(ke)見,脈(mo)沖電沉積的沉積速率高于直流電沉積。


圖 15.jpg


6. 直流和脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)的時間(jian)和陰極電流效(xiao)率的關系。


直(zhi)流(liu)和(he)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)沉(chen)積 Ni-Fe-Cr合金的時間(jian)和(he)陰極(ji)電(dian)(dian)流(liu)效率的關系見(jian)11-16。由(you)圖11-16可見(jian),脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)沉(chen)積的陰極(ji)電(dian)(dian)流(liu)效率高(gao)于直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)沉(chen)積。在采用脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)沉(chen)積時,選擇適宜的脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)參數(shu)是非(fei)常重要的。