由于該體系使(shi)用了緩沖能(neng)力強的DMF,可使(shi)鍍液(ye)的pH穩(wen)定,從而使(shi)鍍層厚度的增加成(cheng)為可能(neng)。沉積速率(lv)快,鍍層光亮,耐蝕性好(hao),使(shi)用DMF溶液(ye)體系時溶液(ye)的導(dao)電(dian)性差,需(xu)要(yao)較高(gao)(gao)的槽(cao)電(dian)壓,電(dian)耗較高(gao)(gao),但鄭姝皓、龔(gong)竹青等人(ren)使(shi)用DMF溶液(ye)沉積得到了納米晶Ni-Fe-Cr合金,并成(cheng)功用于核(he)電(dian)站冷凝管(guan)上(shang)。


1. DMF-H2O體系鍍液組成和操作條件


 鍍液組(zu)成和操作(zuo)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:周(zhou)期為(wei)300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;


 占(zhan)空(kong)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)層特性


 a. Ni-Fe-Cr合金層表面的SEM圖像


圖 13.jpg


由圖(tu)11-13可(ke)見,脈(mo)沖(chong)和(he)直流(liu)電沉積(ji)所獲(huo)得的(de)合金鍍層的(de)晶(jing)粒(li)(li)都在納米范圍內,但脈(mo)沖(chong)電沉積(ji)的(de)晶(jing)粒(li)(li)(b)小于直流(liu)電沉積(ji)的(de)晶(jing)粒(li)(li)(a)。


 b. 合金(jin)晶粒(li)尺(chi)寸與外(wai)觀


 直(zhi)流和脈沖(chong)條件下合金(jin)層晶粒尺寸(cun)與外觀的(de)比較(SEM)見表11-6.


表 16.jpg


由表11-6可見,脈沖電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji)條(tiao)件下得到的(de)合金晶粒尺寸(cun)和鍍層外觀均優于直(zhi)流電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji),直(zhi)流電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji)鍍層的(de)晶粒隨電(dian)(dian)鍍時(shi)間(jian)的(de)延長而明顯增大(da)(da),而脈沖電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji)晶粒長大(da)(da)的(de)速率(lv)則不明顯。


c. 直(zhi)流和(he)脈沖電(dian)沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金極化(hua)曲線


 直流和(he)脈(mo)沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線見圖(tu)11-14。


圖 14.jpg


 由圖(tu)11-14可見,脈沖(chong)(chong)電(dian)沉(chen)積(ji)曲(qu)線(xian)的斜(xie)率高于電(dian)流電(dian)沉(chen)積(ji)曲(qu)線(xian)的斜(xie)率,故脈沖(chong)(chong)電(dian)沉(chen)積(ji)可獲得比直流電(dian)沉(chen)積(ji)更為細致的結晶。


4. 直流(liu)和(he)脈沖電沉(chen)積Ni-Fe-Cr合(he)金的時間和(he)沉(chen)積速率的關系


  直流和脈沖電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)時間和沉(chen)(chen)積(ji)速率的(de)關系見圖11-15。由(you)圖11-15可見,脈沖電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)的(de)沉(chen)(chen)積(ji)速率高于(yu)直流電(dian)沉(chen)(chen)積(ji)。


圖 15.jpg


6. 直(zhi)流(liu)和脈沖電(dian)沉積Ni-Fe-Cr合金的時(shi)間和陰極(ji)電(dian)流(liu)效率的關(guan)系。


直(zhi)流(liu)和脈(mo)沖(chong)(chong)電沉積(ji) Ni-Fe-Cr合金的(de)(de)時(shi)間和陰極電流(liu)效率的(de)(de)關(guan)系見(jian)11-16。由圖11-16可(ke)見(jian),脈(mo)沖(chong)(chong)電沉積(ji)的(de)(de)陰極電流(liu)效率高于直(zhi)流(liu)電沉積(ji)。在采(cai)用(yong)脈(mo)沖(chong)(chong)電沉積(ji)時(shi),選(xuan)擇適(shi)宜的(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong)參數是非(fei)常重要的(de)(de)。