由于該(gai)體(ti)系(xi)(xi)使(shi)(shi)用(yong)了(le)緩沖能(neng)力強(qiang)的DMF,可使(shi)(shi)鍍(du)液的pH穩定(ding),從而使(shi)(shi)鍍(du)層厚度的增加成為(wei)可能(neng)。沉積(ji)速率快,鍍(du)層光亮(liang),耐(nai)蝕(shi)性(xing)好,使(shi)(shi)用(yong)DMF溶液體(ti)系(xi)(xi)時溶液的導電性(xing)差,需要較高的槽電壓,電耗較高,但鄭姝皓、龔竹青等人(ren)使(shi)(shi)用(yong)DMF溶液沉積(ji)得(de)到了(le)納米(mi)晶Ni-Fe-Cr合金,并成功(gong)用(yong)于核電站冷凝管上。
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(cai)用的脈沖參(can)數:周期為300ms、75ms、50ms、25ms、10ms、5ms、2ms、1ms;
占空比tot/tom=0(直(zhi)流)、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8。
2. 鍍液(ye)及鍍層特性
a. Ni-Fe-Cr合金(jin)層表面的SEM圖像(xiang)

由圖11-13可見,脈(mo)(mo)沖和直流電沉積所獲得的合金鍍層的晶(jing)粒(li)(li)都在納米范圍內,但脈(mo)(mo)沖電沉積的晶(jing)粒(li)(li)(b)小于直流電沉積的晶(jing)粒(li)(li)(a)。
b. 合(he)金(jin)晶粒(li)尺(chi)寸與外觀
直流和脈沖條件下合金層晶粒(li)尺寸(cun)與外(wai)觀(guan)的比較(SEM)見表11-6.

由(you)表11-6可見,脈沖(chong)電(dian)沉(chen)積條件下得到的合金晶(jing)粒尺寸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(jing)粒隨電(dian)鍍時間的延長而明顯(xian)增大,而脈沖(chong)電(dian)沉(chen)積晶(jing)粒長大的速(su)率則不(bu)明顯(xian)。
c. 直流和脈沖電沉積(ji)Ni-Fe-Cr合金極(ji)化曲線
直流(liu)和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金極化曲線見圖11-14。

由(you)圖11-14可見,脈(mo)沖電沉積(ji)曲線(xian)的(de)斜(xie)率(lv)高(gao)于電流電沉積(ji)曲線(xian)的(de)斜(xie)率(lv),故脈(mo)沖電沉積(ji)可獲(huo)得比直流電沉積(ji)更為(wei)細致的(de)結晶。
4. 直流和(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(he)脈沖(chong)電(dian)沉(chen)積(ji)(ji)Ni-Fe-Cr合金的時間和(he)沉(chen)積(ji)(ji)速率(lv)的關系見圖(tu)11-15。由圖(tu)11-15可見,脈沖(chong)電(dian)沉(chen)積(ji)(ji)的沉(chen)積(ji)(ji)速率(lv)高于(yu)直流(liu)電(dian)沉(chen)積(ji)(ji)。

6. 直流(liu)和脈沖電沉積Ni-Fe-Cr合金的時間和陰極電流(liu)效率的關系。
直流和(he)脈沖(chong)電(dian)(dian)沉(chen)積 Ni-Fe-Cr合金的(de)(de)時間和(he)陰(yin)極電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)的(de)(de)關(guan)系見(jian)11-16。由圖(tu)11-16可見(jian),脈沖(chong)電(dian)(dian)沉(chen)積的(de)(de)陰(yin)極電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)高(gao)于直流電(dian)(dian)沉(chen)積。在采用(yong)脈沖(chong)電(dian)(dian)沉(chen)積時,選(xuan)擇適(shi)宜的(de)(de)脈沖(chong)參數是非常重要的(de)(de)。

