由(you)于該體(ti)系使(shi)(shi)(shi)用了(le)緩沖能(neng)力(li)強的DMF,可使(shi)(shi)(shi)鍍液(ye)的pH穩定,從而(er)使(shi)(shi)(shi)鍍層厚(hou)度的增加成(cheng)為可能(neng)。沉積速率快(kuai),鍍層光亮,耐蝕(shi)性(xing)(xing)好,使(shi)(shi)(shi)用DMF溶液(ye)體(ti)系時溶液(ye)的導電性(xing)(xing)差(cha),需要較(jiao)高(gao)的槽(cao)電壓,電耗(hao)較(jiao)高(gao),但(dan)鄭姝皓、龔(gong)竹青等人使(shi)(shi)(shi)用DMF溶液(ye)沉積得到(dao)了(le)納米晶(jing)Ni-Fe-Cr合金(jin),并成(cheng)功用于核(he)電站冷(leng)凝(ning)管上(shang)。
1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件
鍍液組成和操作條件如(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
采用的脈(mo)沖參數(shu):周期為300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;
占(zhan)空比tot/tom=0(直流)、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8。
2. 鍍液及鍍層特性
a. Ni-Fe-Cr合金(jin)層表面的SEM圖像
由圖11-13可(ke)見,脈沖和直(zhi)流電(dian)(dian)沉(chen)積所獲得的合(he)金(jin)鍍層的晶(jing)粒都在納米范圍內(nei),但脈沖電(dian)(dian)沉(chen)積的晶(jing)粒(b)小于直(zhi)流電(dian)(dian)沉(chen)積的晶(jing)粒(a)。
b. 合金晶(jing)粒尺寸(cun)與外(wai)觀
直流和(he)脈沖條件下合(he)金層晶粒(li)尺寸與外觀(guan)的比較(SEM)見表(biao)11-6.
由表11-6可(ke)見,脈沖(chong)電(dian)沉(chen)積條件下得(de)到的合金晶(jing)(jing)粒尺寸(cun)和鍍(du)層(ceng)外(wai)觀均(jun)優(you)于(yu)直(zhi)流電(dian)沉(chen)積,直(zhi)流電(dian)沉(chen)積鍍(du)層(ceng)的晶(jing)(jing)粒隨電(dian)鍍(du)時間的延長而明顯增大(da)(da),而脈沖(chong)電(dian)沉(chen)積晶(jing)(jing)粒長大(da)(da)的速率則不明顯。
c. 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線
直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極(ji)化曲線見圖11-14。
由圖11-14可見,脈沖電(dian)沉積(ji)(ji)曲線(xian)的(de)斜(xie)率(lv)高于電(dian)流電(dian)沉積(ji)(ji)曲線(xian)的(de)斜(xie)率(lv),故脈沖電(dian)沉積(ji)(ji)可獲(huo)得比直流電(dian)沉積(ji)(ji)更為細(xi)致的(de)結晶。
4. 直(zhi)流和脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合金的時間和沉積速率的關系
直流和脈(mo)沖電(dian)(dian)沉(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金的(de)時間和沉(chen)積(ji)速率的(de)關系見圖11-15。由圖11-15可見,脈(mo)沖電(dian)(dian)沉(chen)積(ji)的(de)沉(chen)積(ji)速率高于直流電(dian)(dian)沉(chen)積(ji)。
6. 直流和(he)脈沖電(dian)沉積Ni-Fe-Cr合金的(de)時間和(he)陰極電(dian)流效率的(de)關系。
直(zhi)流(liu)和(he)脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)積 Ni-Fe-Cr合金的(de)時間和(he)陰極(ji)電(dian)流(liu)效率的(de)關系見11-16。由圖11-16可見,脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)積的(de)陰極(ji)電(dian)流(liu)效率高于直(zhi)流(liu)電(dian)沉(chen)(chen)積。在(zai)采用脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)積時,選擇(ze)適(shi)宜(yi)的(de)脈(mo)沖(chong)參數是非(fei)常重(zhong)要的(de)。