由于該體(ti)系(xi)(xi)使用(yong)了緩沖能(neng)力強(qiang)的(de)DMF,可使鍍(du)液(ye)的(de)pH穩定(ding),從而使鍍(du)層厚度的(de)增(zeng)加(jia)成(cheng)為可能(neng)。沉積速率快,鍍(du)層光亮,耐蝕(shi)性好,使用(yong)DMF溶(rong)(rong)(rong)液(ye)體(ti)系(xi)(xi)時溶(rong)(rong)(rong)液(ye)的(de)導電性差,需要較高(gao)的(de)槽電壓,電耗(hao)較高(gao),但鄭姝(shu)皓(hao)、龔竹(zhu)青(qing)等人使用(yong)DMF溶(rong)(rong)(rong)液(ye)沉積得(de)到了納米晶Ni-Fe-Cr合金(jin),并(bing)成(cheng)功用(yong)于核電站冷凝(ning)管上。
1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件
鍍液(ye)組成和操作條件如下:
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(de)脈沖參數:周期為(wei)300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;
占空比(bi)tot/tom=0(直流)、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8。
2. 鍍(du)(du)液及鍍(du)(du)層特性
a. Ni-Fe-Cr合金層(ceng)表面的SEM圖(tu)像
由(you)圖11-13可見,脈(mo)沖和直(zhi)流(liu)電(dian)沉(chen)積所(suo)獲得的(de)(de)(de)合金鍍(du)層的(de)(de)(de)晶粒都(dou)在納米范圍內,但脈(mo)沖電(dian)沉(chen)積的(de)(de)(de)晶粒(b)小于直(zhi)流(liu)電(dian)沉(chen)積的(de)(de)(de)晶粒(a)。
b. 合金晶粒(li)尺寸與外觀
直(zhi)流和脈沖條件下合金層晶粒(li)尺(chi)寸與外(wai)觀的比較(jiao)(SEM)見表11-6.
由表11-6可見,脈沖電(dian)沉(chen)積條件下得到的合金晶粒尺寸(cun)和鍍層外觀均優于直流電(dian)沉(chen)積,直流電(dian)沉(chen)積鍍層的晶粒隨電(dian)鍍時間的延長(chang)而(er)明顯增(zeng)大,而(er)脈沖電(dian)沉(chen)積晶粒長(chang)大的速率則不明顯。
c. 直流和脈沖電沉(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金極化曲線
直流和脈沖(chong)電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線(xian)見圖11-14。
由圖11-14可(ke)見,脈(mo)沖電沉(chen)(chen)積(ji)曲線(xian)的(de)斜率(lv)高于電流電沉(chen)(chen)積(ji)曲線(xian)的(de)斜率(lv),故(gu)脈(mo)沖電沉(chen)(chen)積(ji)可(ke)獲得比直流電沉(chen)(chen)積(ji)更為細致的(de)結晶。
4. 直(zhi)流和脈沖電(dian)沉積(ji)Ni-Fe-Cr合(he)金的時(shi)間和沉積(ji)速率(lv)的關系(xi)
直(zhi)流和脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合(he)金的時間和沉(chen)(chen)(chen)積(ji)速率的關系(xi)見(jian)圖(tu)11-15。由圖(tu)11-15可(ke)見(jian),脈(mo)沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)的沉(chen)(chen)(chen)積(ji)速率高于直(zhi)流電(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)。
6. 直流和脈(mo)沖(chong)電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)(de)時間和陰極電流效率的(de)(de)關系。
直流和脈沖電(dian)沉(chen)積(ji) Ni-Fe-Cr合金的時(shi)(shi)間和陰極電(dian)流效率的關系見(jian)11-16。由圖11-16可見(jian),脈沖電(dian)沉(chen)積(ji)的陰極電(dian)流效率高于(yu)直流電(dian)沉(chen)積(ji)。在(zai)采用脈沖電(dian)沉(chen)積(ji)時(shi)(shi),選擇適宜的脈沖參數(shu)是非常重要的。