由于該體系使(shi)用(yong)了(le)緩沖能(neng)力(li)強(qiang)的(de)DMF,可使(shi)鍍(du)液(ye)的(de)pH穩定,從而使(shi)鍍(du)層厚度(du)的(de)增加成(cheng)為(wei)可能(neng)。沉積速率快,鍍(du)層光亮,耐蝕性好,使(shi)用(yong)DMF溶液(ye)體系時溶液(ye)的(de)導電(dian)性差,需(xu)要較高的(de)槽電(dian)壓,電(dian)耗(hao)較高,但鄭(zheng)姝皓、龔竹青等人使(shi)用(yong)DMF溶液(ye)沉積得到了(le)納米(mi)晶Ni-Fe-Cr合金,并成(cheng)功用(yong)于核電(dian)站冷凝管上。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍液組成和操(cao)作條件(jian)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(mo)沖(chong)參數:周期為(wei)300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;


 占空比(bi)tot/tom=0(直流(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


 a. Ni-Fe-Cr合金(jin)層(ceng)表面的(de)SEM圖(tu)像


圖 13.jpg


由圖(tu)11-13可見(jian),脈沖(chong)和直流電(dian)(dian)沉積所獲得的(de)(de)合金鍍層的(de)(de)晶(jing)粒都在納米范圍(wei)內,但脈沖(chong)電(dian)(dian)沉積的(de)(de)晶(jing)粒(b)小于直流電(dian)(dian)沉積的(de)(de)晶(jing)粒(a)。


 b. 合金晶粒尺寸與外觀


 直流和脈沖條件下(xia)合金層(ceng)晶粒尺寸與外觀的比較(SEM)見表11-6.


表 16.jpg


由(you)表11-6可(ke)見,脈沖電(dian)沉積條件下得到的(de)合金晶(jing)(jing)粒尺寸(cun)和鍍(du)層(ceng)外觀(guan)均優于直(zhi)流(liu)電(dian)沉積,直(zhi)流(liu)電(dian)沉積鍍(du)層(ceng)的(de)晶(jing)(jing)粒隨(sui)電(dian)鍍(du)時間的(de)延長而(er)明(ming)顯增大,而(er)脈沖電(dian)沉積晶(jing)(jing)粒長大的(de)速率則不明(ming)顯。


c. 直流和脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合(he)金極化曲線


 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合(he)金極化曲(qu)線(xian)見圖11-14。


圖 14.jpg


 由圖11-14可見,脈(mo)沖(chong)電(dian)沉積曲線的斜率高于(yu)電(dian)流(liu)電(dian)沉積曲線的斜率,故脈(mo)沖(chong)電(dian)沉積可獲得(de)比直流(liu)電(dian)沉積更為細致(zhi)的結晶。


4. 直(zhi)流和(he)脈沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間(jian)和(he)沉積(ji)速率的關系


  直流(liu)和脈沖(chong)電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)(de)(de)時間(jian)和沉積速率的(de)(de)(de)關系見(jian)圖11-15。由圖11-15可見(jian),脈沖(chong)電沉積的(de)(de)(de)沉積速率高于(yu)直流(liu)電沉積。


圖 15.jpg


6. 直流(liu)和(he)脈(mo)沖(chong)電沉積Ni-Fe-Cr合金的時間和(he)陰極電流(liu)效率的關系。


直流(liu)和脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)(dian)沉積(ji) Ni-Fe-Cr合(he)金的(de)時間和陰極電(dian)(dian)流(liu)效(xiao)率的(de)關系見(jian)11-16。由圖11-16可見(jian),脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)(dian)沉積(ji)的(de)陰極電(dian)(dian)流(liu)效(xiao)率高(gao)于直流(liu)電(dian)(dian)沉積(ji)。在采用脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)(dian)沉積(ji)時,選擇適宜的(de)脈(mo)(mo)沖(chong)參數是非常重要的(de)。