由于該體系使(shi)用(yong)了(le)緩(huan)沖能(neng)力強的(de)DMF,可(ke)使(shi)鍍(du)液(ye)(ye)的(de)pH穩定,從而(er)使(shi)鍍(du)層厚(hou)度的(de)增加(jia)成(cheng)為可(ke)能(neng)。沉(chen)積速率快,鍍(du)層光亮,耐(nai)蝕(shi)性(xing)好(hao),使(shi)用(yong)DMF溶液(ye)(ye)體系時溶液(ye)(ye)的(de)導電(dian)(dian)性(xing)差(cha),需要較高的(de)槽電(dian)(dian)壓(ya),電(dian)(dian)耗較高,但(dan)鄭姝皓、龔竹青等人使(shi)用(yong)DMF溶液(ye)(ye)沉(chen)積得到了(le)納米晶Ni-Fe-Cr合(he)金,并成(cheng)功用(yong)于核電(dian)(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(cao)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


 采用的脈沖參數:周期為(wei)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(ji)鍍層特性


 a. Ni-Fe-Cr合金(jin)層表面的SEM圖像


圖 13.jpg


由圖11-13可見,脈沖和直流電(dian)沉積所獲得的合金鍍層的晶粒(li)都(dou)在(zai)納米范圍內,但脈沖電(dian)沉積的晶粒(li)(b)小于直流電(dian)沉積的晶粒(li)(a)。


 b. 合金晶粒尺寸(cun)與外觀


 直流(liu)和(he)脈沖(chong)條件(jian)下合金層(ceng)晶粒尺寸與(yu)外觀(guan)的比較(SEM)見表11-6.


表 16.jpg


由表(biao)11-6可(ke)見,脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)條件下(xia)得(de)到的(de)(de)合(he)金晶粒(li)尺寸(cun)和鍍(du)(du)層外觀均優于(yu)直流(liu)電沉(chen)積(ji)(ji),直流(liu)電沉(chen)積(ji)(ji)鍍(du)(du)層的(de)(de)晶粒(li)隨(sui)電鍍(du)(du)時(shi)間(jian)的(de)(de)延長而明(ming)顯增大,而脈沖電沉(chen)積(ji)(ji)晶粒(li)長大的(de)(de)速率則(ze)不明(ming)顯。


c. 直流和脈沖電(dian)沉積Ni-Fe-Cr合金極(ji)化(hua)曲線


 直(zhi)流(liu)和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合(he)金極化曲線(xian)見圖11-14。


圖 14.jpg


 由圖(tu)11-14可見,脈沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)曲線(xian)的斜率高于電(dian)流(liu)電(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)曲線(xian)的斜率,故脈沖(chong)電(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)可獲(huo)得比(bi)直流(liu)電(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)更為細致的結(jie)晶(jing)。


4. 直流和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金(jin)的(de)時間(jian)和沉積速率(lv)的(de)關系


  直流(liu)和脈(mo)沖電(dian)沉(chen)積Ni-Fe-Cr合金的時(shi)間和沉(chen)積速率的關系見(jian)圖11-15。由(you)圖11-15可(ke)見(jian),脈(mo)沖電(dian)沉(chen)積的沉(chen)積速率高于直流(liu)電(dian)沉(chen)積。


圖 15.jpg


6. 直流(liu)和脈沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和陰極電流(liu)效率的關系。


直流(liu)和脈沖(chong)電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji)(ji) Ni-Fe-Cr合金的(de)(de)時間和陰極電(dian)(dian)流(liu)效(xiao)率的(de)(de)關系(xi)見11-16。由圖11-16可(ke)見,脈沖(chong)電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji)(ji)的(de)(de)陰極電(dian)(dian)流(liu)效(xiao)率高于直流(liu)電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji)(ji)。在(zai)采用脈沖(chong)電(dian)(dian)沉(chen)(chen)積(ji)(ji)時,選擇適(shi)宜的(de)(de)脈沖(chong)參數是非(fei)常(chang)重要的(de)(de)。