由于該體系使(shi)(shi)用了緩沖能力(li)強的DMF,可使(shi)(shi)鍍液(ye)(ye)的pH穩定,從而使(shi)(shi)鍍層厚度(du)的增加(jia)成為可能。沉積速率快,鍍層光亮,耐蝕(shi)性好,使(shi)(shi)用DMF溶(rong)液(ye)(ye)體系時溶(rong)液(ye)(ye)的導電(dian)性差,需要(yao)較高(gao)的槽(cao)電(dian)壓,電(dian)耗較高(gao),但鄭姝(shu)皓、龔竹青等人(ren)使(shi)(shi)用DMF溶(rong)液(ye)(ye)沉積得到了納米晶Ni-Fe-Cr合金(jin),并成功用于核電(dian)站(zhan)冷凝管上。
1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件
鍍(du)液組成和操作條(tiao)件如(ru)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(yong)的(de)脈沖(chong)參數:周(zhou)期為(wei)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(ye)及鍍(du)層特性
a. Ni-Fe-Cr合(he)金層表面的SEM圖像

由圖11-13可見,脈沖(chong)和直流(liu)電沉(chen)積所(suo)獲得的(de)合金鍍層的(de)晶粒(li)都在納米范圍內(nei),但(dan)脈沖(chong)電沉(chen)積的(de)晶粒(li)(b)小于(yu)直流(liu)電沉(chen)積的(de)晶粒(li)(a)。
b. 合金晶粒尺寸與外觀
直流和脈(mo)沖條件下合金層晶粒(li)尺寸與外觀的比較(SEM)見表11-6.

由表11-6可(ke)見,脈沖電(dian)(dian)(dian)沉積(ji)條件(jian)下得到的(de)合金晶粒(li)尺寸和鍍(du)(du)層外(wai)觀均優于直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)沉積(ji),直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)沉積(ji)鍍(du)(du)層的(de)晶粒(li)隨電(dian)(dian)(dian)鍍(du)(du)時間的(de)延長(chang)而明(ming)顯增大,而脈沖電(dian)(dian)(dian)沉積(ji)晶粒(li)長(chang)大的(de)速率則不明(ming)顯。
c. 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線
直流和脈沖電(dian)沉積Ni-Fe-Cr合(he)金極化曲(qu)線(xian)見圖11-14。

由圖(tu)11-14可見,脈(mo)沖電沉積(ji)曲線的(de)斜(xie)率高于電流(liu)電沉積(ji)曲線的(de)斜(xie)率,故(gu)脈(mo)沖電沉積(ji)可獲得比直(zhi)流(liu)電沉積(ji)更(geng)為細致(zhi)的(de)結晶。
4. 直(zhi)流和脈沖電沉(chen)(chen)積Ni-Fe-Cr合金的時間和沉(chen)(chen)積速率(lv)的關系
直流和(he)脈(mo)(mo)沖電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)(de)時間和(he)沉(chen)(chen)積(ji)速(su)率的(de)(de)關系見圖11-15。由圖11-15可(ke)見,脈(mo)(mo)沖電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)的(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)速(su)率高于直流電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)。

6. 直流(liu)和脈沖(chong)電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合(he)金(jin)的(de)時間和陰極(ji)電流(liu)效(xiao)率(lv)的(de)關系。
直(zhi)流(liu)和脈沖電沉(chen)積(ji)(ji) Ni-Fe-Cr合金的(de)(de)時間和陰(yin)(yin)極(ji)電流(liu)效率的(de)(de)關系見11-16。由(you)圖11-16可見,脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)的(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)電流(liu)效率高于直(zhi)流(liu)電沉(chen)積(ji)(ji)。在采用脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)時,選擇(ze)適宜的(de)(de)脈沖參數(shu)是非常重要的(de)(de)。

