由于該體(ti)系使(shi)用(yong)(yong)了緩沖(chong)能力強的(de)DMF,可使(shi)鍍(du)液的(de)pH穩(wen)定,從而使(shi)鍍(du)層厚度的(de)增加成為可能。沉(chen)積速率(lv)快,鍍(du)層光亮,耐蝕性(xing)好,使(shi)用(yong)(yong)DMF溶(rong)液體(ti)系時溶(rong)液的(de)導電(dian)性(xing)差,需要較(jiao)高的(de)槽電(dian)壓(ya),電(dian)耗較(jiao)高,但鄭姝(shu)皓、龔竹青等人使(shi)用(yong)(yong)DMF溶(rong)液沉(chen)積得到了納米晶Ni-Fe-Cr合金(jin),并成功(gong)用(yong)(yong)于核電(dian)站(zhan)冷凝管上(shang)。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍液(ye)組成和操作(zuo)條(tiao)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


 采用的脈沖參數:周期為(wei)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. 鍍液及鍍層特性(xing)


 a. Ni-Fe-Cr合(he)金層(ceng)表面的SEM圖像


圖 13.jpg


由圖(tu)11-13可(ke)見,脈沖(chong)和直流電沉積所獲得的合金鍍(du)層的晶粒(li)都(dou)在納米范圍內,但脈沖(chong)電沉積的晶粒(li)(b)小于直流電沉積的晶粒(li)(a)。


 b. 合金晶粒尺(chi)寸與外觀


 直流和脈沖條件(jian)下合(he)金層晶粒尺寸(cun)與外觀的(de)比較(SEM)見表11-6.


表 16.jpg


由表11-6可見,脈沖電(dian)(dian)(dian)沉積條件下得到(dao)的合金(jin)晶粒尺寸和鍍層(ceng)外觀(guan)均優于直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)沉積,直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)沉積鍍層(ceng)的晶粒隨電(dian)(dian)(dian)鍍時間(jian)的延長(chang)而明(ming)顯(xian)增(zeng)大,而脈沖電(dian)(dian)(dian)沉積晶粒長(chang)大的速(su)率則不明(ming)顯(xian)。


c. 直流和脈(mo)沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金極化(hua)曲線


 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線見圖11-14。


圖 14.jpg


 由圖11-14可見,脈沖(chong)(chong)電(dian)沉(chen)積(ji)曲線的斜(xie)率高于電(dian)流(liu)電(dian)沉(chen)積(ji)曲線的斜(xie)率,故脈沖(chong)(chong)電(dian)沉(chen)積(ji)可獲得比(bi)直流(liu)電(dian)沉(chen)積(ji)更為細致的結晶。


4. 直流和脈(mo)沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和沉積(ji)速率的關(guan)系


  直流(liu)和脈沖電沉(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金的(de)時(shi)間和沉(chen)積(ji)速率(lv)的(de)關系見圖11-15。由圖11-15可見,脈沖電沉(chen)積(ji)的(de)沉(chen)積(ji)速率(lv)高于直流(liu)電沉(chen)積(ji)。


圖 15.jpg


6. 直(zhi)流和(he)脈(mo)沖(chong)電沉積Ni-Fe-Cr合金的(de)時間和(he)陰極電流效率的(de)關系。


直流和(he)脈沖(chong)電(dian)沉積 Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)時間和(he)陰極電(dian)流效(xiao)率(lv)的(de)關(guan)系見11-16。由圖11-16可見,脈沖(chong)電(dian)沉積的(de)陰極電(dian)流效(xiao)率(lv)高于(yu)直流電(dian)沉積。在采用脈沖(chong)電(dian)沉積時,選擇(ze)適宜的(de)脈沖(chong)參(can)數是非常重(zhong)要(yao)的(de)。