由于該(gai)體(ti)系(xi)使(shi)(shi)用(yong)了緩沖能(neng)力強的(de)DMF,可使(shi)(shi)鍍(du)液的(de)pH穩定,從而使(shi)(shi)鍍(du)層厚度的(de)增加(jia)成為(wei)可能(neng)。沉(chen)積速率(lv)快,鍍(du)層光亮,耐蝕性好,使(shi)(shi)用(yong)DMF溶(rong)(rong)液體(ti)系(xi)時(shi)溶(rong)(rong)液的(de)導電性差,需要較高的(de)槽電壓,電耗較高,但鄭姝皓、龔竹(zhu)青等人(ren)使(shi)(shi)用(yong)DMF溶(rong)(rong)液沉(chen)積得到了納(na)米晶Ni-Fe-Cr合金(jin),并成功(gong)用(yong)于核電站(zhan)冷凝(ning)管上。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍液組成和(he)操(cao)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(cai)用的脈沖(chong)參數:周(zhou)期(qi)為300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;


 占空比tot/tom=0(直流(liu))、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8。



2. 鍍(du)液及鍍(du)層特(te)性(xing)


 a. Ni-Fe-Cr合金層(ceng)表面的SEM圖像


圖 13.jpg


由圖11-13可見,脈沖和直流電沉積(ji)所獲得的合金鍍(du)層的晶(jing)粒都在納(na)米(mi)范圍內,但(dan)脈沖電沉積(ji)的晶(jing)粒(b)小于直流電沉積(ji)的晶(jing)粒(a)。


 b. 合金晶粒尺寸(cun)與外觀


 直(zhi)流和脈沖條件下合金層晶粒尺寸與外觀的比較(SEM)見(jian)表11-6.


表 16.jpg


由(you)表11-6可(ke)見,脈沖電(dian)沉(chen)積(ji)條件下得到的合金晶(jing)粒(li)(li)尺寸和鍍層(ceng)(ceng)外觀(guan)均優于直流(liu)電(dian)沉(chen)積(ji),直流(liu)電(dian)沉(chen)積(ji)鍍層(ceng)(ceng)的晶(jing)粒(li)(li)隨電(dian)鍍時間的延長(chang)而(er)(er)明顯增大,而(er)(er)脈沖電(dian)沉(chen)積(ji)晶(jing)粒(li)(li)長(chang)大的速率則(ze)不明顯。


c. 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線


 直流和脈沖(chong)電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金極化曲線見圖(tu)11-14。


圖 14.jpg


 由圖11-14可見,脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)曲線的斜率高于電流電沉(chen)積(ji)(ji)曲線的斜率,故(gu)脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)可獲得(de)比直(zhi)流電沉(chen)積(ji)(ji)更為細致的結晶。


4. 直流和脈沖(chong)電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和沉積(ji)速率(lv)的關系


  直(zhi)流(liu)和脈沖電沉(chen)(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金的(de)時間和沉(chen)(chen)積(ji)速(su)率(lv)(lv)的(de)關(guan)系見(jian)圖(tu)11-15。由圖(tu)11-15可(ke)見(jian),脈沖電沉(chen)(chen)積(ji)的(de)沉(chen)(chen)積(ji)速(su)率(lv)(lv)高于(yu)直(zhi)流(liu)電沉(chen)(chen)積(ji)。


圖 15.jpg


6. 直流(liu)和脈沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和陰極電流(liu)效率的關系。


直流和脈(mo)沖(chong)電(dian)沉積 Ni-Fe-Cr合(he)金的時(shi)(shi)間和陰(yin)極電(dian)流效(xiao)率(lv)的關(guan)系見11-16。由圖11-16可見,脈(mo)沖(chong)電(dian)沉積的陰(yin)極電(dian)流效(xiao)率(lv)高于直流電(dian)沉積。在(zai)采(cai)用脈(mo)沖(chong)電(dian)沉積時(shi)(shi),選擇適宜的脈(mo)沖(chong)參(can)數是非(fei)常重要的。