熔盐电镀.I.电化学成核及其在离子扩散控制下的长大

研究电化学成核和长大可为熔盐电镀找到一些控制镀层质量的方法,对熔盐电镀很重要。 电化学成核和长大是通过电化学反应生成新相的过程,其基本关系过去都是从气—液相变和液—固相变的关系导出的。本文利用两个带电的简单相之间的平衡条件——电化学势相等,导出了电化学成核和长大的基本热力学关系和晶核密度(或成核速度)公式。本文还利用溶液中离子的半球形扩散方程,并考虑成核和长大的特点,导出了恒电势下半球形晶核形成和长大的暂态极化公式。推导过程比过去更加直接明瞭,所得的一些关系比经典理论更加普遍,因而更易于理解。     

电镀Zn-Ni-Mn合金镀层的电化学还原机理

为探索Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的电化学还原行为及电结晶机理,采用阴极极化法、循环伏安法和恒电位阶跃法研究了镀液组分浓度、镀液温度及p H值变化对Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的影响及Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的电化学还原行为。结果表明:增大主盐浓度、减小络合剂及光亮剂浓度、升高镀液温度、减小p H值均可减小阴极极化,促进Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积;与单一金属相比,合金镀层更易沉积,且无论是单一金属沉积还是Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积均经历了形核过程。Zn-Ni-Mn合金镀层沉积的形核方式属于扩散控制下的三维连续形核。     

高频脉冲电镀镍钴合金的内应力

研究了脉冲频率、硫酸钴浓度对高频脉冲电镀Ni-Co复合镀层微观形貌与内应力的影响.高频脉冲电镀获得的沉积层表面比直流电镀致密、均匀、孔隙率低、内应力低.随脉冲频率的升高,Ni.C0镀层的内应力先减小后增加,并在80 kHz取得最小值.随硫酸钴浓度的增加,镀层的内应力先增大后减小,在30g/L取得最大值.     

镁合金新型电镀工艺研究

研究了一种镁合金表面直接电镀镍的新工艺.采用脉冲电流法预镀镍,再采用脉冲电流或恒电流方法电沉积镍,可在镁合金表面获得结合力、防护装饰性能优良的镍镀层.采用记时电位和动电位扫描方法研究了镁合金的直接电镀镍行为,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法对镀层的微观形貌和结构进行分析.结果表明:镁合金表面经脉冲电流法预镀镍后,表面形成了稳定的薄层镍镀层,可为后续电镀镍合金提供性能良好的镀层基底;后续镀液中的促进剂具有提高电流效率、促进镀层沉积的作用.镁合金直接电镀工艺所得镀层具有非晶态结构,均匀、致密,耐蚀性能优异.     

一种装饰性彩色电镀工艺

术文提出了一种适用于铜及其合金的无氰装饰性彩色电镀新工艺,经试验筛选获得稳定,无毒的镀液配方。探讨了镀层颜色与镀液温度,镀液PH值及电镀时间的关系.研究了电镀电流密度对镀层保护性能的影响,得出最佳电镀条件是:温度范围25～30℃,PH值范围11.5～12.5,电流密度0.5mAcm~(-2),镀层颜色依时间而定。镀层保护性能良好。     

温度循环条件下电镀液配方对镀层Sn须生长的影响

采用JEDEC标准、在温度循环条件下,研究了不同电镀液配方对纯Sn镀层Sn须生长的影响.当镀层致密度较低时,样品A表面出现大量的裂纹和凹陷,Sn须就生长在这些裂纹和凹陷附近,其生长密度极高且速率较快;当镀层致密度较高时,样品B表面裂纹和Sn须都很少,其生长速率也较慢.研究结果表明:电镀液配方主要通过镀层表面的致密度来影响Sn须的生长;致密度较高的镀层表面缺陷较少,能够抵抗和吸收较大的内部应力,从而降低局部区域的应力集中,减缓镀层表面裂纹的大量形成,进而抑制Sn须的生长.     

电镀工艺对Ni-W装饰性代铬镀层色泽的影响

在柠檬酸溶液体系中,通过电沉积制备出了Ni-W合金装饰性代铬镀层.借助XRD,SEM,EDS等检测分析手段,探讨了合金镀层出现光亮浅蓝色的原因,并研究了电流密度、镀液温度、电镀时间等工艺参数对合金镀层色泽的影响规律.研究发现,镀层中Ni,W形成了置换型固溶体,在试验条件下得到的Ni-W合金装饰性代铬镀层中,W的质量分数对镀层色泽有很大的影响.正交试验优化结果表明:在镀液中Ni盐和W盐质量比例为1:3,镀液温度为40～60℃,pH为6左右,电镀时间超过4 min的条件下,可以在较宽电流密度范围内得到与镀铬层外观色泽相近的Ni-W合金装饰性代铬镀层.     

空穴浓度和基底对金属基外延石墨烯态密度的影响

以吸附在金属铜基底上的外延石墨烯为例, 研究了空穴浓度随温度的变化,探讨了空穴浓度和基底以及温度对金属基外延石墨烯态密度的影响。结果表明：(1)空穴浓度随温度升高而非线性增大,铜基底外延石墨烯的空穴浓度随温度的变化率小于石墨烯的相应值;(2)与石墨烯相比,基底的存在使铜基外延石墨烯的空穴浓度随温度的变化要迅速增大,态密度在电子能量为0时的值要增大,而态密度极大值相应的电子能量（称为最可几能量）变小;(3)铜基外延石墨烯的态密度随空穴浓度的增大和温度的升高而减小,其中,随空穴浓度的变化为线性,而随温度的变化为非线性。     

电镀工艺对Ni-W装饰性代铬镀层色泽的影响

在柠檬酸溶液体系中,通过电沉积制备出了Ni-W合金装饰性代铬镀层.借助XRD,SEM,EDS等检测分析手段,探讨了合金镀层出现光亮浅蓝色的原因,并研究了电流密度、镀液温度、电镀时间等工艺参数对合金镀层色泽的影响规律.研究发现,镀层中Ni,W形成了置换型固溶体,在试验条件下得到的Ni-W合金装饰性代铬镀层中,W的质量分数对镀层色泽有很大的影响.正交试验优化结果表明：在镀液中Ni盐和W盐质量比例为1∶3,镀液温度为40-60℃,pH为6左右,电镀时间超过4 min的条件下,可以在较宽电流密度范围内得到与镀铬层外观色泽相近的Ni-W合金装饰性代铬镀层.     

空穴浓度、基底和温度对金属基外延石墨烯态密度的影响

以吸附在金属铜基底上的外延石墨烯为例,研究了空穴浓度随温度的变化,探讨了空穴浓度和基底以及温度对金属基外延石墨烯态密度的影响.结果表明:(1)空穴浓度随温度升高而非线性增大,铜基底外延石墨烯的空穴浓度随温度的变化率小于石墨烯的相应值;(2)与石墨烯相比,基底的存在使铜基外延石墨烯的空穴浓度随温度的变化要迅速增大,态密度在电子能量为0时的值要增大,而态密度极大值相应的电子能量(称为最可几能量)变小;(3)铜基外延石墨烯的态密度随空穴浓度α的增大和温度的升高而减小,其中,随空穴浓度α的变化为线性,而随温度的变化为非线性.     

Ni-TiO2纳米复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出了Ni-TiO2纳米复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响,并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,NI-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率,极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

双层镀镍体系的电化学行为

本文用极化曲线、双电层微分电容曲线、循环伏安法和恒电流暂态法研究了双层镀镍体系中,镍离子还原的电极过程和添加剂在电极表面的吸附作用。实验结果表明,镍离子在阴极的还原过程受电荷转移步骤控制。虽然有机添加剂的加入增大了镶离子还原的超电势,但不会改变电极过程的控制步骤。在所加入的添加剂中,糖精的吸附能力最强,糖精分子在电极表面吸附时,随着电极电势变负由直立吸附转变为平卧吸附,此时糖精分子中的硫容易进入光亮镍镀层中,从而增加了双层镍镀层间的电势差,恒电流暂态法结果表明,在阴极上还原的镍离子直接来自溶液,不存在前置吸附步骤。     

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.     

搅拌在复合电镀中的作用

复合电镀过程中，搅拌是形成悬浮镀液的不可少的步骤，它又是镀层形成三机理之一－机械碰撞理论的支持，搅拌速度会直接影响复合镀层中的复合分量ａ。分量ａ与速度ｖｉ的关系曲有峰值。在极限速度下，机械碰撞理论会成为成膜的最主要机理。     

关于PPS—5多波形脉冲电镀电源的研制

脉冲电镀就是利用一个上升沿为10—75微秒的方波脉冲电流作为电镀电源的体系。它的优点主要是,使镀层致密纯净,降低孔隙率,增加结合力,改善镀层的分布,减少表面电阻率,增加镀层的延     

电沉积过程中纳米粒子温度变化规律研究

建立了考虑到热交换和质量交换情况下,电沉积过程中纳米粒子热力学函数满足的方程.探讨了电镀生长、动力学生长和扩散生长这3种生长机制情况下,粒子温度随粒子线度的变化规律.结果表明小岛生长开始时, 小岛温度随粒径增大而急剧升高;当小岛半径增大到开初的1.05倍时,温度缓慢降低;其中动力学生长降温最慢,而电镀生长降温最快.增大电流密度和电解液浓度不会改变小岛温度随粒径的变化情况,但会使温度有所升高.     

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。     

均匀纺锤形α-FeO(OH)微晶形成过程的动力学研究

对用Na_2CO_3作沉淀剂,在FeSO_4水溶液中形成的Fe(OH)_2和FeCO_3的悬浮液中鼓入空气,制备均匀纺锤形α-FeO(OH)微晶的动力学过程进行了研究。证明α-FeO(OH)微晶形成经过了晶核的形成过程和晶核的长大过程。考察了原料起始浓度、反应温度、空气流量对微晶形成过程的影响,文中首次提出利用α-FeO(OH)相形成过成的Avrami数n值来控制α-FeO(OH)微晶轴比大小的方祛,并使用似稳定浓度法确定了晶核长大过程氧化反应的速率方程。     

非晶态铝锰合金电镀的反应机理

循环伏安法证明，二氯化锰浓度和温度对铝－锰电沉积的影响极显著，在静止的熔盐中，较高的二氯化锰浓度和较低的温度有利于形成单一的非晶铝－锰相。恒电位法研究证明，非晶铝－锰的电沉积时，其成核速度很小，而且具有二维生长的特征，所以缺陷少、性能好。     

电镀层中钼的分光光度法测定

电镀层中钼的分光光度法测定王尊本任金萍（厦门大学化学系材料和生命过程分析科学国家教委开放研究实验室厦门３６１００５）钼的电镀层外观精美,抗腐蚀性强,近年来受到越来越多的关注．为了了解镀层的质量或改进电镀工艺,必须及时对镀层中钼的含量进行分析．有关利用...