基于定向电沉积的神经电极表面性能

采用一种新的定向电沉积方法在铂电极表面获得了具有规律的微观结构,经过电化学性能测试来评价不同试验条件下的电沉积处理效果,并通过超声处理和电脉冲刺激来验证电沉积后电极表面性能的机械和电化学稳定性.结果表明:所制备的铂电极表面微观结构能够增大电荷吸附的表面积;结晶调整剂氯化铵的加入,使得电极表面微观结构更具规律性,并实现了定向电沉积;相较于无规则电沉积,其双层电容及阴极电荷存储能力分别提高了26.8%、85.7%;当结晶调整剂浓度为4 mol/L,电解液温度为50℃时,能达到最佳的性能优化效果.     

金属镍基体表面熔盐电沉积制备石墨涂层

在Li F-Li2CO3熔盐体系中电化学还原碳酸根离子,在镍阴极表面得到石墨涂层.通过循环伏安法研究了碳酸根离子的电化学行为,结合扫描电镜研究了温度和沉积电位对涂层表面形貌的影响,并对涂层性能进行了测试.结果表明:碳酸根电化学还原为碳的反应是一个不可逆过程;在690℃,-1.5 V电沉积时阴极表面形成了呈锯齿状结合的渗碳层.在-1.1 V电沉积时涂层表面形貌呈球形颗粒状,-1.5 V电沉积时涂层呈晶须状.石墨涂层使金属镍在3.5%的氯化钠溶液中的自腐蚀电位增加了739 m V.     

酸性介质中TeCd阴极沉积和阳极溶出过程的EQCM研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平(EQCM)方法研究了酸性介质中CdTe在Pt电极上阴极沉积和阳极溶出过程.结果表明:在含或不含Cd的TeO2溶液中,本体Te沉积的机理不同,但阳极溶出过程相类似;在实验条件下,只有当阴极电位小于-0.2 V时,方可发生CdTe电沉积,其阴极电沉积和阳极溶解都是一个3-电子过程,并提出了CdTe电沉积和阳极溶出过程的机理.本文从电极表面质量定量变化的角度提供了CdTe阴极沉积和阳极溶出过程的新数据.     

磁过滤真空电弧沉积系统中阴极表面磁场分析研究

在有限元模型基础上,运用 ＡＮＳＹＳ软件对阴极 真 空 电 弧 沉 积 系 统 中 阴 极 表 面 磁 场 分 布 以 及 传 输 导 管 内 部磁场进行了模拟计算,研究了阴极表面附 近 磁 场 分 布 对 于 电 弧 稳 定 性 和 等 离 子 体 输 运 效 率 的 影 响．计 算 和 试 验 结 果 表明,调节阴极后部的永磁铁至合理位置以及在阳极筒外侧加聚焦线圈两项措施均能够改变阴极表面磁场分布．而对阴极 表面磁场的合理优化有利于电弧稳定,并能极大地提高等离子体传输效率,对于提高沉积效率具有重要意义．      

点阴极下金属电沉积过程枝晶二维生长的计算机模拟

将分形几何与电化学相结合,通过改进的DLA模型,使用计算机对金属在以点电极作为阴极进行电沉积时生成沉积产物的形貌进行了模拟,对不同离子沉积速度、沉积过程中不同阶段以及使用不同形状点阴极时生成沉积产物的形貌进行了比较,并从分形维数的角度对模拟结果之间存在的差异进行了比较、说明。     

阴极电沉积TiO2薄膜的工艺及性能

使用TiCl4的前驱体溶液,采用阴极电沉积法在301不锈钢表面制备TiO2薄膜,并研究了电化学沉积过程的机理和工艺条件.应用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等技术对TiO2沉积层的组成和结构进行了表征.用Tafel曲线评估了TiO2薄膜在模拟海水溶液中的电化学腐蚀行为,并以甲基橙为目标降解物研究了TiO2薄膜的光催化性能.     

氧化锌的XRD和TG—DTA分析

应用恒电流电化学沉积技术,在阴极表面得到ZnO薄膜,并就电流密度、沉积时间、电解液浓度和反应温度等电化学沉积工艺条件对薄膜材料的组成及结构的影响进行了讨论．     

电沉积金属铬过程中阴极反应机理的研究

采用电化学阻抗、阴极极化曲线等测试技术,考察了铬酸溶液中金属铬的电沉积过程,实验证实了镀铬阴极过程中表面吸附膜的存在,它改变了阴极表面的状态,导致阴极极化曲线上出现电流峰,迫使阴极电位负移,为金属铬的电沉积创造了条件。电化学阻抗测量发现,在Ｎｙｑｕｉｓｔ图上出现一个代表吸附膜的“感抗圈”,据此,推导了表面膜电阻的大小,并探讨了Ｈ２ＳＯ４对阴极表面吸附膜电阻大小的影响。     

平行板电极喷射电沉积中枝晶分形生长的研究

将分形几何与电化学原理相结合,通过改进的有限扩散凝聚模型(Diffusion-Limited Aggregation,DLA),采用基于Microsoft Visual C++ 6.0编程对平行板电极为阴极进行二维电沉积时沉积产物的形貌进行了模拟。以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,用自行设计的试验设备,采用平行板电极喷射电沉积的方法,制备了二维的金属镍枝晶以验证模拟结果,结果表明,镍沉积层的形貌特征为具有分形结构的枝晶,这与采用DLA模型模拟所得的平行板电极二维枝晶形貌具有相似性,表明该模型对平行板电极电沉积的试验研究具有很好的指导意义。     

超硬铝合金作为阴极在锌电积过程中的电化学行为

选取商业纯铝和超硬铝作为锌电积阴极,在ZnSO4-H2 SO4体系中通过电化学测试研究两种阴极的电化学行为,同时利用扫描电镜观察铝合金上电积锌初期形核,X射线衍射分析锌片结晶取向.研究结果表明：500 A·m-2电流密度下纯铝阴极的析出电位和交换电流密度分别为-1.541 V和7.74×10-11 A·cm-2,超硬铝阴极分别为-1.496 V和6.07×10-3 A·cm-2.合金元素的添加会增加初期形核位置,提高形核速率,而形核速率的提高在一定程度上抑制卤族元素对阴极的腐蚀.沉积3h后,锌片结晶取向没有发生变化.超硬铝易发生烧板和鼓泡,电流效率低,只有84.54%;纯铝电流效率达到88.04%,且沉积锌平整、光滑,但阴极板容易被卤族元素腐蚀.     

镁合金表面电沉积硅烷膜的工艺优化

为进一步提升常规浸涂硅烷膜的防护效果,采用电化学辅助技术在AZ91D镁合金表面沉积了γ-氨丙基三乙氧基硅烷膜,通过正交试验优化了沉积电位和沉积时间等电沉积的工艺参数,借助点滴试验和E-t曲线评估了硅烷膜的耐蚀性能。结果表明:沉积电位对AZ91D镁合金表面阴极辅助沉积硅烷膜耐蚀性的影响最为显著,最优电沉积工艺参数为沉积电位-1.0 V、沉积时间15 min;随着沉积电位的负移和沉积时间的延长,硅烷膜的耐蚀能力均呈现先上升后下降的变化规律,电沉积硅烷膜对AZ91D镁合金基体的防护能力明显优于常规浸涂硅烷膜。     

三价铬的电化学沉积

通过稳态极化曲线、循环伏安、恒电流阶跃、交流阻抗等方法,研究柠檬酸水溶液体系中Cr3 的电沉积还原反应机理,确定Cr3 电沉积的动力学参数和动力学方程.研究结果表明,Cr3 的电沉积为电化学步骤控制过程,该电化学反应分2 步进行第1 步是Cr3 获得2 个电子还原为Cr ,为控制步骤和不可逆过程;第2 步是Cr 获得1 个电子还原为金属Cr,为准可逆过程;Cr3 在电沉积过程中无前置转化反应存在,但有电活性的中间产物吸附在电极表面;阴极和阳极表观传递系数分别为0.490 和2.455;化学计量数为1;阴极反应级数为1,阳极反应级数为0;扩散系数为1.606 × 10-5 cm2/s.     

电子束直写模版电沉积制备图案化磁记录介质

以电子束直写光刻图形为模版,采用直流电沉积和数值模拟的方法,研究了镍纳米柱阵列图案化磁记录介质的制备工艺和模版电沉积过程中的沉积不均匀问题.研究结果表明,在加速电压、曝光电流确定的条件下,电子束直写光刻模版孔径由曝光时间决定,模版的孔径和孔距在10 nm量级精确可调.在纳米孔阵列模版中进行电沉积时,适当增大孔距,降低阴极电解电势,可以减小电沉积过程中相邻孔之间的相互干扰,提高电沉积的均匀性,从而为图案化磁记录介质的电沉积制备提供了一种新的方法.     

硫脲的吸附行为及其对铜电沉积的影响

采用电化学及Ｘ射线衍射法研究了硫脲在铜电极表面的吸附作用及其对铜沉积织构的影响。结果表明：硫脲在铜阴极表面的吸附遵守Ｆｒｕｍｋｉｎ吸附等温式，促进铜电沉积（１１１）晶面的择优取向，而抑制（２２０）晶面的生长。     

电化学组装一维纳米线阵列温差电材料

低维温差电材料具有比块状温差电材料更高的优值,因而研制具有纳米线阵列结构的温差电材料对于提高材料的温差电转换效率具有重要意义.以具有纳米孔阵列结构的氧化铝多孔模板为阴极,在含有Bi 3、HTeO2 1的酸性溶液中,采用直流电沉积技术,通过在氧化铝多孔模板的纳米级微孔中沉积铋和碲,实现了一维纳米线阵列铋碲温差电材料的电化学组装.环境扫描电子显微镜(ESEM)和透射电子显微镜(TEM)的分折表明,电化学组装出的铋碲纳米线分布均匀,形状规则.铋碲纳米线的组成可方便地通过调整电沉积电位加以控制.     

金属氢氧化物电沉积过程电极/溶液界面pH变化的原位研究

采用自制的界面pH测量复合装置,原位研究了不同沉积电位下Ni（OH）2电沉积过程中电极/溶液界面pH的动态变化.实验结果表明,阴极过电位对电极表面pH变化起着至关重要的作用,同时电极表面沉积物使得界面微化学环境更加复杂.当阴极表面施加一定电位后,电极/溶液界面pH值快速上升后达到平衡,且阴极过电位越大,达到平衡pH值的时间越短,界面pH值越高.并结合界面pH值变化和Ni（OH）2相关热力学数据,讨论了阴极表面金属氢氧化物电化学沉积机理.     

金属等离子体浸没动态离子束增强沉积

采用由阴极真空弧等离子体源、负脉冲高压靶台和磁过滤系统组成的金属等离子体浸没动态离子束增强沉积系统,对３０４Ｌ不锈钢进行金属等离子体浸没动态离子束增强沉积处理。对试样予以电化学测试和ＡＥＳ分析。动态增强沉积试样比非增强沉积试样有更强的抗电化学腐蚀能力。     

酸性介质中亚甲基二萘磺酸钠和Cl-对铜阳极溶出和阴极沉积过程影响的CV和EQCM研究

运用电化学循环伏安(CV)和电化学石英晶体微天平(EQCM)方法研究了酸性介质中亚甲基二萘磺酸钠(NNO)和Cl-对铜阳极溶出过程和阴极沉积过程的影响.结果表明,NNO和Cl-单独存在时都抑制了铜阳极溶出和阴极沉积过程,但当NNO和Cl-共存时,对铜阳极溶出和阴极沉积过程的影响却变小.     

阴极真空弧沉积中MEVVA源两种工作状态的比较

介绍了阴极真空弧沉积中,弧源在阴极接地和阳极接地２种不同工作状态下的工作特性,发现阳极接地时,因沉积靶室入口法的第二阳极作用。聚焦磁场对弧源放电稳定性的影响不如阴极接地时明显。因此可以加较高煌聚焦磁场,从而获得电流较大和较稳定的沉积离子束。     

Fe-Ni-P合金电沉积机理

采用阴极极化技术和循环伏安技术,研究Fe-Ni-P合金的电化学特性.实验结果表明,Fe-Ni-P合金较Fe-Ni合金有较负的沉积电位,随着镀液pH值的增加,Fe-Ni-P合金的阴极沉积反应速度变小.采用恒电位阶跃技术研究Fe-Ni-P合金的电结晶行为,结果表明,在玻碳电极上,该合金的电结晶过程遵循瞬时成核三维生长模式,且随着过电位的增加,电极表面晶核数增多.