非水溶液四氢呋喃有机体系铜基电镀铝的研究

主要对AlCl3和LiAlH4溶于四氢呋喃有机体系镀层的表面形貌、电镀参数、温度以及镀层的厚度进行了研究.结果表明:当电流密度或电压低时,核密度低,形变能是控制颗粒形状的主要因素,析出铝颗粒呈碟状;当电流密度或电压高时,核密度高,表面能成为主导因素,铝颗粒呈球状.实验结果还表明,电流密度或电压是影响形核密度和颗粒形貌的关键因素.采用此方法可以获得平滑、光亮、致密与基体附着良好的镀层.     

双脉冲电位法制备铜镍层状结构材料

采用旋转圆盘电极，用双脉冲电位法从简单的镀液中电沉积Ｃｕ－Ｎｉ层状材料，研究了镀液中铜含量、添加剂、转速对镀层的组成和结构的影响，并用扫描电镀和Ｘ－射线衍射研究了镀层的形貌和组成。     

玻璃纤维织物表面Ni-P合金涂层的制备及其导电性能研究

采用化学镀的方法在玻璃纤维织物试样表面制备了Ni-P合金沉积的非晶镀层。利用扫描电子显微镜和X射线观察及分析了镀层的表面形貌与表面结构,研究了硫酸镍的浓度对非晶镀层的沉积速率、沉积量以及导电性能的影响。结果表明,随着硫酸镍浓度的增加,沉积速率和沉积量逐渐升高,而镀层方阻值逐渐降低,导电性增加。当硫酸镍浓度20 g/L时,玻璃纤维织物镀层方阻值为1.35Ω/方,具有良好的导电性。     

Al-Mn合金镀层的制备与性能

利用AlCl3＋LiAlH4＋MnCl2有机溶剂体系在低碳钢基体上进行了电镀Al-Mn合金的实验，并对不同电镀工艺下Al-Mn合金镀层的表面形貌、成分、结构、厚度、结合力和耐蚀性等进行了研究．实验结果表明，沉积出的Al-Mn合金镀层表面光滑并呈网状分布；镀层中的Mn含量（原子分数）在3％～8％间变化，其中Mn以Al-Mn过饱和固溶体形式存在，且按（200）面的结构进行生长．随电镀时间和电流密度的增加，Al-Mn合金镀层的厚度呈线性增大，但膜层与基体的结合力逐渐降低．Al-Mn合金镀层的耐蚀性随沉积电流密度的增加而减小，随电镀时间的延长呈先增大后减小的规律．Al-Mn合金镀层的沉积速率、结合力和耐蚀性均高于相同沉积条件下的纯铝镀层。Al-Mn合金镀层在AlCl3＋LiAlH4＋MnCl2有机溶剂体系中的最佳沉积工艺为电流密度0．15～0．50A／dm^2、电镀时间30～45min．     

CaF2--SiO2型硅传感器辅助电极的制备及其定硅性能

以CaF2+SiO2作为硅传感器辅助电极材料,将其均匀涂覆于ZrO2( MgO)固体电解质表面,在高纯Ar气保护下,1400℃焙烧30 min制备得到定硅传感器.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及能量色散谱仪系统研究了制备条件对于焙烧后形成的辅助电极膜层组成、物相和微观形貌的影响.膜层中不存在CaF2,而是以SiO2固体颗粒、CaO·MgO·2SiO2固溶体及ZrSiO4为主.另外,探讨了辅助电极膜层中物相的变化对于膜层黏结性以及定硅性能的影响.在1450℃下对铁液中硅含量进行测试,传感器响应时间在10 s左右,稳定时间在20 s以上,而且传感器的重复性也很理想.当铁液中硅质量分数在0.5%~1.5%时,硅传感器测量值与化学分析法分析值相吻合.     

硅含量和浸镀温度对Zn-6%Al-3%Mg镀层表面层组织的影响

将纯铁片在不同硅含量和不同温度的Zn-6%Al-3%Mg(ZAM,质量分数)合金熔池中浸镀60 s,制备各种热浸镀ZAM合金镀层。采用DTA测试不同硅含量ZAM镀锌合金的开始凝固温度,利用扫描电镜、能谱仪和X线衍射仪等仪器观察分析各种合金镀层的表面组织。研究结果表明:硅元素的加入使镀层表面组织中粗大树枝状富Al相发生明显的细化,且硅含量越高树枝晶越细小;随着硅含量的增加,树枝状富Al相的体积分数下降,Zn/Al/Mg Zn2三元共晶组织体积分数增加;硅的加入使η-Zn相和Mg Zn2相在镀层表面组织中消失,同时镀层表面组织中出现了Mg_2Si颗粒。纯铁片在Zn-6%Al-3%Mg-0.1%Si熔池中浸镀60 s时,随着浸镀温度升高,镀层表面中的树枝状富Al相明显粗化,且其体积分数明显减少,在530℃浸镀后镀层中出现异常表层组织。     

搅拌方式对Ni-TiN复合镀层影响的研究

采用机械搅拌和超声波搅拌的电镀方法,在45钢基体上制备Ni-TiN复合镀层。利用原子吸收分光光度计(AAS)、扫描电镜(SEM)及摩擦磨损试验机对复合镀层的TiN粒子复合量、显微组织及其耐磨性能进行研究。结果表明,超声波搅拌-电沉积制备的Ni-TiN复合镀层,其TiN微粒的复合量最大值为10.7wt%,而机械搅拌-电沉积制得的Ni-TiN复合镀层,其TiN微粒的复合量最大值为8.8wt%。采用机械搅拌时,Ni-TiN复合镀层表面有大量粒径较大的颗粒出现,其平均粒径在3μm;而采用超声波搅拌时,Ni-TiN复合镀层表面颗粒相对较小,约为1μm。摩擦磨损试验表明,超声波搅拌-电沉积Ni-TiN复合镀层的磨损程度较小,而机械搅拌-电沉积Ni-TiN复合镀层的磨损程度则较为严重。     

偏压对磁控溅射纯Cr镀层组织形貌及耐腐蚀性能的影响

基于磁控溅射离子镀技术在不同偏压下于单晶硅和45钢基体上制备了纯Cr镀层.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和CH1660B电化学工作站(极化曲线)分析了纯Cr镀层表面、截面微观形貌和择优生长取向的变化规律,并考察了纯Cr镀层的耐腐蚀性能.结果表明:偏压显著影响着纯Cr镀层的组织结构、择优取向以及耐腐蚀性能.基体偏压值大于90V后纯Cr镀层的组织结构由柱状晶向等轴晶转变纯Cr镀层组织形貌由柱状晶逐渐向等轴晶转变,随着偏压值增大,纯Cr镀层晶体择优生长面由(200)晶面变为(110)晶面,镀层耐腐蚀性能逐渐增强;且偏压值为120V时,镀层耐腐蚀性能表现最优;纯Cr镀层中晶体颗粒尺寸的减小和致密度的增加是耐腐蚀性提高的主要原因.     

化学镀Ni-P-PTFE(聚四氟乙稀)的研究

在电镀液、化学镀液中加入非水溶性的固体颗粒使其与金属离子共沉积在镀件上,对改善镀层的使用性能具有特殊意义.PTFE对提高镀层的润滑性与耐磨性起重要作用[1、2].文章就化学镀Ni-P-PTFE镀液性质;镀液中PTFE含量对镀层的沉积速度,镀层中PTFE含量的影响,镀液的温度对沉积速度及镀层中PTFE含量的影响进行研究;对镀层的性能:孔隙率、成分、密度、硬度、镀层晶化温度、电化学特征参数等进行了测定,从而为实际应用提供了依据.     

纳米碳化硅-镍复合电镀的研究

采用复合电镀技术在铜基上制备了高硬度、高耐磨的Ni-SiC纳米镀层。研究了阴极电流密度、镀液pH、温度以及搅拌速度对复合沉积层的显微硬度和共沉积速率的影响,同时优化了各工艺参数,并对Ni-SiC纳米复合镀层进行了表面形貌和能谱分析。实验结果表明,Ni-SiC纳米复合电镀层表面平整光滑,显微组织均匀、致密,其显微硬度也较纯镍镀层有显著提高。     

垂直稳恒磁场下Fe-纳米Si颗粒复合电沉积

在垂直稳恒磁场中采用纳米复合电沉积法制备Fe--Si复合镀层.研究了磁场强度和电流密度对阴极电流效率和镀层Si颗粒含量的影响规律,并采用扫描电子显微镜和能谱对所得镀层进行分析.施加垂直磁场后,随着磁场强度增大,阴极电流效率呈现先上升后下降的趋势;镀层Si颗粒质量分数在0.2T达到最大值20.17%,比无磁场下提高了10.4%;镀层表面形貌也发生显著变化,多处形成"山脊","山脊"延伸方向与磁流体力学效应方向一致,分布数量和延伸长度与磁场强度成正比.由于磁流体力学效应,施加磁场还改变了镀层表面气孔形貌,促进氢气的析出.     

脉冲频率对铌表面熔盐电沉积渗硅的影响

采用熔盐脉冲电沉积法在纯铌表面制备出渗硅层。研究了脉冲频率对渗硅层沉积速率、成分、厚度、组织及相结构的影响,同时考察了渗硅层的高温抗氧化性。结果表明,频率对渗硅层成分无影响。随频率增大,渗硅层厚度和沉积速率均减小。频率由500 Hz增大到1 000 Hz时,渗硅层晶粒变得细小致密;超过1 000 Hz后,晶粒则变得粗大。渗硅层相结构不受频率影响,均由单相NbSi₂组成,并在(110)和(200)晶面上具有择优取向。NbSi₂渗层的存在使得纯铌的高温抗氧化性能得以提高。     

脉冲镀Ni-Mo-Co合金镀层及其析氢性能

采用脉冲电镀法制备了Ni-Mo-Co合金镀层,考察了电镀条件对Ni-Mo-Co合金镀层的组成、表观形貌及析氢性能的影响.研究表明:随着镀液中钴盐浓度提高,镀层中的Mo含量逐渐降低,Co含量逐渐升高.钴盐质量浓度达到81 g/L时,镀层中各元素含量趋于稳定,该条件下所得Ni-Mo-Co合金镀层均匀致密且析氢性能最佳;Mo质量分数在40%左右时,Co含量越高,镀层的非晶态程度越高,具有更好的催化活性(80℃,η200=56 m V).经长时间电解后,镀层表面结构存在由非晶态向晶态转化的趋势.     

循环加载下铸造铝合金中硅颗粒的破坏行为

研究了在等效应变幅为0.22%时ZL101 T6铝合金在单轴、比例、非比例圆形路径下的低周疲劳行为,并用金相显微镜观察了在循环加载条件下硅颗粒的破坏行为.结果表明:在循环加载下,硅颗粒表现出断裂和与铝基体界面分离2种破坏行为,但以断裂方式为主;硅颗粒的形貌、大小、分布对硅颗粒的断裂行为有重要影响,形貌率大、颗粒长轴方向平行于拉伸轴或位于试样表面、孔洞边沿突起的硅颗粒优先发生断裂;不同的加载路径可改变硅颗粒的断裂方式,在多轴非比例加载下,同一硅颗粒可能会在多个方向上发生断裂,而在单轴或比例加载下一般只能出现平行断裂或普通断裂;断裂硅颗粒可影响疲劳裂纹的萌生和扩展,在不同路径下硅颗粒的断裂速率由大到小依次是非比例网形路径、比例路径、单轴加载.     

影响铝栅板上铅镀层孔隙率的因素探究

铅酸蓄电池因其原材料丰富和价格便宜等优点而在军事、民用领域中广泛应用。为了更好地降低能耗,使铅酸蓄电池的电极薄型化、轻量化,选择铝栅板镀铅替代目前铅酸蓄电池中的纯铅板电极,可以有效地降低蓄电池的重量,这就要求铝栅板上的铅镀层必须具有良好的致密性。本试验对铝栅板镀铅过程的施镀时间,电流密度,镀液温度,pH值,预镀工艺等影响因素进行了研究,探讨了改善铅镀层致密性的方法。结果表明:施镀时间、电流密度、镀液温度和pH值对镀层孔隙率的影响较大,在施镀时间为30 min,电流密度为1.0 A/dm2,镀液温度为40～50℃,pH值在4.0～6.0之间时,所得铅镀层的孔隙率较低。不同的预镀工艺对镀层孔隙率也有影响,采用浸锌→水洗→电镀镍→水洗→电镀铜→水洗→电镀铅工艺时,铅镀层的孔隙率最低。     

NiCo/纳米SiO2复合镀层的耐腐蚀及其摩擦学性能研究

采用电沉积法在铜基底上沉积了NiCo/纳米SiO2复合镀层和NiCo合金镀层,用扫描电子显微镜、CHI660A电化学工作站及UMT-2M摩擦磨损测试机考查了镀层的表面形貌、磨损形貌、耐腐蚀性能及摩擦学性能.结果表明,纳米SiO2颗粒的加入抑制了NiCo晶体的增长,使得镀层中NiCo颗粒明显得到细化,镀层更加均匀致密;在相同的腐蚀和摩擦条件下,纳米复合镀层的耐蚀性、耐磨性能明显高于NiCo合金镀层;随着镀液中纳米颗粒悬浮量的增加,复合镀层的摩擦系数先降低后增大,当镀液中SiO2纳米颗粒含量为5 g/L时复合镀层的摩擦系数最小.     

pH值对酸性液电镀Zn-Ni合金质量的影响

研究了在酸性液电镀Zn-Ni合金中，pH值对酸性液电镀Zn-Ni合金中合金的镍含量和对镀层表面形貌的影响。研究表明镀层中镍含量总体上随pH值的增大而增加。欲获得全光亮含镍量为12%～14%wt左右的镀层，pH值应选在5.2～5.8之间，最佳为5.6。     

镀液温度对脉冲电镀镍-铬-钼合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备了Ni-Cr-Mo合金镀层,利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电子显微镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了镀液温度对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随镀液温度的升高,镀层镍含量减小,铬含量先增大后减小,钼含量增大;镀层沉积速率稍有增大,镀层表面颗粒尺寸增大,镀层在3.5%NaCl溶液中耐蚀性先增强后减弱;镀液温度为30℃时,镀层最为均匀致密,且具有最大的自腐蚀电位(-0.535V)、最小的腐蚀电流密度(0.123μA·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(2550Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

多孔硅的电致发光研究

用电化学氧化方法在镀有Al电极的Si片上制备了多孔硅样品,在其上再镀一层ITO透明薄膜作为电极,得到了多孔硅电致发光器件。研究了该器件的结构形貌、光学和电学特性。通过扫描电镜可以观察到多孔硅的"树枝状"结构。器件的I-V特性曲线表明,当加正向偏压时,电流随着电压的增加快速增大,表现为正向导通。当加反向偏压时,电流很小,几乎为零,表现为反向截止,显示出单向导电性特点。器件的电致发光谱和光致发光谱相比,中心峰位和谱峰范围都基本一致,但有蓝移,这主要是因为二者的发光机制不同造成的。     

Ni-W-P-Al_2O_3复合镀层的制备与抗高温氧化性能

采用直流电沉积技术制备了Ni-W-P-Al_2O_3复合镀层,通过控制镀液中Al_2O_3颗粒的质量浓度及颗粒的粒径,研究了Al_2O_3颗粒对复合镀层表面微观形貌、镀层厚度及抗高温氧化性的影响,并对复合镀层的附着力强度进行了测试.结果表明:通过控制镀液中Al_2O_3颗粒的质量浓度可以获得不同成分的复合镀层;一定质量浓度的Al_2O_3颗粒可以细化Ni-W-P合金镀层的胞状组织,并且纳米颗粒对镀层的细化效果明显优于微米颗粒;Al_2O_3颗粒的质量分数和尺寸对Ni-W-P-Al_2O_3复合镀层的厚度有明显的影响;镀液中Al_2O_3颗粒的质量浓度为15g/L时所得镀层的抗高温氧化性最好;镀层附着力达到1级标准,Ni-W-P合金复合镀层与基体结合良好.