由于(yu)該體(ti)系使(shi)用(yong)了(le)(le)緩沖(chong)能(neng)力強的(de)DMF,可使(shi)鍍(du)液(ye)(ye)的(de)pH穩定,從而使(shi)鍍(du)層厚度的(de)增加成為可能(neng)。沉積速率(lv)快,鍍(du)層光(guang)亮,耐蝕(shi)性好,使(shi)用(yong)DMF溶液(ye)(ye)體(ti)系時溶液(ye)(ye)的(de)導電(dian)性差,需要較高的(de)槽(cao)電(dian)壓(ya),電(dian)耗較高,但鄭姝皓、龔竹青等人使(shi)用(yong)DMF溶液(ye)(ye)沉積得到了(le)(le)納米晶Ni-Fe-Cr合金,并成功(gong)用(yong)于(yu)核電(dian)站冷凝管上。
1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件
鍍液組成和操作條件(jian)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
采用的脈沖參數:周期為300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;
占空(kong)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(ji)鍍層特性
a. Ni-Fe-Cr合金層表面的SEM圖像
由圖11-13可見(jian),脈沖和直流電沉積所獲得的合金鍍層的晶(jing)粒都在納米范(fan)圍內,但(dan)脈沖電沉積的晶(jing)粒(b)小(xiao)于(yu)直流電沉積的晶(jing)粒(a)。
b. 合金晶粒尺(chi)寸與(yu)外觀
直流和脈沖條(tiao)件下合金層晶(jing)粒尺(chi)寸與(yu)外觀的比較(SEM)見(jian)表11-6.
由表11-6可見,脈(mo)沖電沉(chen)積條件下得到的(de)合金(jin)晶(jing)粒尺寸和鍍層(ceng)外(wai)觀均優于直流(liu)電沉(chen)積,直流(liu)電沉(chen)積鍍層(ceng)的(de)晶(jing)粒隨電鍍時間的(de)延長而(er)明顯增大(da),而(er)脈(mo)沖電沉(chen)積晶(jing)粒長大(da)的(de)速率則不明顯。
c. 直流和(he)脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合(he)金極(ji)化(hua)曲線(xian)
直流(liu)和脈沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合(he)金極化曲線見圖(tu)11-14。
由圖(tu)11-14可(ke)見,脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)積曲線(xian)的(de)斜(xie)率高于電(dian)流電(dian)沉(chen)積曲線(xian)的(de)斜(xie)率,故脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)積可(ke)獲(huo)得(de)比(bi)直流電(dian)沉(chen)積更(geng)為(wei)細致的(de)結晶。
4. 直(zhi)流和脈沖電(dian)沉(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合(he)金(jin)的(de)時(shi)間和沉(chen)積(ji)速率的(de)關(guan)系(xi)
直流和脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合(he)金的(de)時間和沉積速率的(de)關系見圖11-15。由(you)圖11-15可(ke)見,脈(mo)沖電沉積的(de)沉積速率高(gao)于直流電沉積。
6. 直流和脈沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合(he)金的時間(jian)和陰極電流效率的關系。
直(zhi)流(liu)和脈(mo)(mo)沖電(dian)(dian)沉積(ji) Ni-Fe-Cr合(he)金(jin)的(de)時間和陰極(ji)電(dian)(dian)流(liu)效率的(de)關系見11-16。由(you)圖11-16可(ke)見,脈(mo)(mo)沖電(dian)(dian)沉積(ji)的(de)陰極(ji)電(dian)(dian)流(liu)效率高于直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)沉積(ji)。在采(cai)用脈(mo)(mo)沖電(dian)(dian)沉積(ji)時,選擇(ze)適宜的(de)脈(mo)(mo)沖參數是非(fei)常(chang)重要的(de)。