由于(yu)該(gai)體系使用了緩沖能(neng)力強的(de)(de)(de)DMF,可使鍍(du)(du)液的(de)(de)(de)pH穩(wen)定,從而(er)使鍍(du)(du)層厚度的(de)(de)(de)增加成為可能(neng)。沉(chen)積速率快,鍍(du)(du)層光亮(liang),耐蝕性(xing)(xing)好,使用DMF溶液體系時溶液的(de)(de)(de)導電性(xing)(xing)差,需(xu)要較(jiao)高的(de)(de)(de)槽(cao)電壓,電耗(hao)較(jiao)高,但(dan)鄭(zheng)姝皓(hao)、龔竹青等人使用DMF溶液沉(chen)積得到了納(na)米晶Ni-Fe-Cr合(he)金(jin),并成功(gong)用于(yu)核電站冷(leng)凝管(guan)上。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍(du)液組成和操作條件如(ru)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(yong)的脈沖參(can)數(shu):周期為300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;


 占空比(bi)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(ceng)特(te)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(chong)和直流電沉(chen)(chen)(chen)積所獲得(de)的(de)(de)合金鍍(du)層的(de)(de)晶粒都在(zai)納米范圍(wei)內,但脈沖(chong)電沉(chen)(chen)(chen)積的(de)(de)晶粒(b)小于直流電沉(chen)(chen)(chen)積的(de)(de)晶粒(a)。


 b. 合金晶粒尺寸與(yu)外觀


 直流(liu)和脈沖條件下合金層晶粒尺寸與外觀的比較(SEM)見表11-6.


表 16.jpg


由表11-6可見(jian),脈沖(chong)電沉積(ji)條件下得到的(de)合金(jin)晶粒尺寸和鍍層(ceng)外觀均優于(yu)直(zhi)(zhi)流(liu)電沉積(ji),直(zhi)(zhi)流(liu)電沉積(ji)鍍層(ceng)的(de)晶粒隨電鍍時(shi)間的(de)延長而(er)(er)明顯增大(da),而(er)(er)脈沖(chong)電沉積(ji)晶粒長大(da)的(de)速率則不(bu)明顯。


c. 直(zhi)流和脈沖(chong)電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線


 直流和脈沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金極化曲線見圖11-14。


圖 14.jpg


 由(you)圖11-14可見,脈(mo)沖電沉(chen)(chen)積(ji)曲線的(de)斜率高于電流(liu)電沉(chen)(chen)積(ji)曲線的(de)斜率,故脈(mo)沖電沉(chen)(chen)積(ji)可獲(huo)得比直(zhi)流(liu)電沉(chen)(chen)積(ji)更(geng)為細致的(de)結晶。


4. 直(zhi)流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金的時間和沉積速率的關系


  直流和(he)脈沖電(dian)(dian)沉積(ji)(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和(he)沉積(ji)(ji)速率的關系(xi)見圖(tu)11-15。由圖(tu)11-15可見,脈沖電(dian)(dian)沉積(ji)(ji)的沉積(ji)(ji)速率高(gao)于(yu)直流電(dian)(dian)沉積(ji)(ji)。


圖 15.jpg


6. 直流(liu)和脈沖電(dian)沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的(de)時間和陰極電(dian)流(liu)效率的(de)關系(xi)。


直流(liu)和脈(mo)(mo)沖(chong)電沉(chen)(chen)積(ji) Ni-Fe-Cr合(he)金的(de)時(shi)間(jian)和陰極(ji)電流(liu)效率的(de)關系見11-16。由圖11-16可見,脈(mo)(mo)沖(chong)電沉(chen)(chen)積(ji)的(de)陰極(ji)電流(liu)效率高于直流(liu)電沉(chen)(chen)積(ji)。在(zai)采用脈(mo)(mo)沖(chong)電沉(chen)(chen)積(ji)時(shi),選擇(ze)適(shi)宜的(de)脈(mo)(mo)沖(chong)參數是非常重要(yao)的(de)。