由于該體系使(shi)(shi)(shi)用了緩沖能力強的(de)DMF,可使(shi)(shi)(shi)鍍(du)液(ye)的(de)pH穩(wen)定(ding),從而(er)使(shi)(shi)(shi)鍍(du)層厚度的(de)增加(jia)成為可能。沉積(ji)速率快,鍍(du)層光(guang)亮(liang),耐蝕性好,使(shi)(shi)(shi)用DMF溶(rong)液(ye)體系時溶(rong)液(ye)的(de)導電(dian)性差(cha),需要較(jiao)高的(de)槽電(dian)壓(ya),電(dian)耗較(jiao)高,但鄭姝皓(hao)、龔竹青等人使(shi)(shi)(shi)用DMF溶(rong)液(ye)沉積(ji)得到了納(na)米晶Ni-Fe-Cr合金,并成功用于核電(dian)站冷凝管上。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍液(ye)組成和操作條件如下:


 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(cai)用的脈沖參數:周期為(wei)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(te)性


 a. Ni-Fe-Cr合金層表面的SEM圖像(xiang)


圖 13.jpg


由(you)圖11-13可見,脈沖和(he)直(zhi)流電(dian)(dian)沉(chen)積所獲得的(de)(de)(de)合金鍍層的(de)(de)(de)晶粒(li)都在納米范(fan)圍內,但脈沖電(dian)(dian)沉(chen)積的(de)(de)(de)晶粒(li)(b)小于(yu)直(zhi)流電(dian)(dian)沉(chen)積的(de)(de)(de)晶粒(li)(a)。


 b. 合金晶(jing)粒尺(chi)寸與外觀


 直流和脈沖條件下合金(jin)層(ceng)晶粒尺寸與外觀(guan)的比較(SEM)見表(biao)11-6.


表 16.jpg


由表11-6可見,脈(mo)沖電(dian)沉(chen)積條件下得到的(de)合金(jin)晶粒尺(chi)寸(cun)和(he)鍍層(ceng)外觀均優于直流電(dian)沉(chen)積,直流電(dian)沉(chen)積鍍層(ceng)的(de)晶粒隨電(dian)鍍時間的(de)延長(chang)而明顯(xian)增(zeng)大(da),而脈(mo)沖電(dian)沉(chen)積晶粒長(chang)大(da)的(de)速率則不明顯(xian)。


c. 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)極化曲(qu)線


 直流和脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)極(ji)化曲線見(jian)圖11-14。


圖 14.jpg


 由圖11-14可見,脈沖(chong)電沉(chen)積(ji)(ji)曲線(xian)的斜率(lv)高于電流電沉(chen)積(ji)(ji)曲線(xian)的斜率(lv),故脈沖(chong)電沉(chen)積(ji)(ji)可獲得(de)比直(zhi)流電沉(chen)積(ji)(ji)更為(wei)細致的結(jie)晶。


4. 直流和脈(mo)沖電(dian)沉(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和沉(chen)積(ji)速率的關系


  直流和脈沖(chong)電沉積(ji)(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和沉積(ji)(ji)速率的關系見(jian)圖11-15。由圖11-15可(ke)見(jian),脈沖(chong)電沉積(ji)(ji)的沉積(ji)(ji)速率高于直流電沉積(ji)(ji)。


圖 15.jpg


6. 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金的時間和陰極(ji)電流效率(lv)的關系(xi)。


直流(liu)和(he)脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)沉積 Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)時間和(he)陰極(ji)(ji)電(dian)流(liu)效率的(de)關系見11-16。由(you)圖11-16可見,脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)沉積的(de)陰極(ji)(ji)電(dian)流(liu)效率高于直流(liu)電(dian)沉積。在采用(yong)脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)沉積時,選擇適(shi)宜的(de)脈(mo)(mo)沖(chong)參數是非常重要的(de)。