纳米CeO_2对Pb-WC-CeO_2复合镀层结构及耐腐蚀性的影响

通过对阴极极化曲线、交流阻抗测试技术和塔菲尔曲线的测量,以及镀层微观形貌和能谱图的分析,考察了在电解液中添加不同浓度的纳米CeO2对Pb-WC-CeO2复合镀层微观结构和耐腐蚀性能的影响。结果表明:CeO2的加入,可增大阴极极化,有效促进WC的共沉积,使镀层晶粒更细,表面更均匀平整,有良好的结合力;当其浓度为40 g·L-1时,镀层表面微观形貌最均匀致密,平整有序,有最好的耐蚀性能,镀层中Ce和W含量达到最大值8.75wt%和3.18%,但W和Ce元素的含量与溶液中CeO2的浓度并不完全呈线性变化。     

添加剂丙烯基硫脲对镍电沉积的影响研究

采用循环伏安、线性扫描和恒电位阶跃电化学方法结合扫描电镜研究了不同浓度的丙烯基硫脲(ATU)对NH₃-NH₄Cl-H₂O体系镍在玻碳电极上的电沉积过程的影响. 循环伏安测试、线性扫描以及恒电位暂态曲线一致表明ATU的加入对镍电沉积具有阻化作用,并且随着ATU浓度的增加其阻化作用增强;恒电位暂态曲线结果表明,镍的电结晶是按瞬时形核三维生长机理进行的,随外加电位负移,晶体向外生长速率增大;ATU的加入没有改变镍的形核方式,但形核数密度增大,并且减小晶体向外生长的速率;扫描电镜结果表明,ATU的加入可以细化晶粒,得到整平、致密的镍沉积层.     

NaCl对离子液体中电解精炼铝的影响

研究了添加NaCl对BMIC-AlCl3离子液体电导率及电解精炼铝的影响,分析了阴极电流效率、电流密度的变化,并通过扫描电镜和能谱分析研究了沉积层的形貌及成分。结果表明,添加NaCl可以提高电解液的电导率,阴极电流效率也可提高至82%～96%,但电流密度则有所降低;添加NaCl还可以改善电解精炼铝的沉积质量,使晶粒尺寸...     

活化液中稀土离子Ce3+对铜粉化学法镀银的促进作用

通过化学镀活化液中添加微量稀土元素Ce3+,采用电化学在Cu粉表面化学镀银,用电化学法和扫描电子显微镜测试技术分别研究了含稀土活化液的极化曲线、镀银层的表面形貌、银包覆率。结果表明,稀土以适宜比例添加到Pd2+活化液中,能使静止电极电位正移,极化度减小,过电位绝对值增大,活化液中的反应易于进行。适量稀土介入活化液中有助于提高镀银铜粉表面银在铜粉表面的沉积速度和包覆率,逐渐增加稀土含量,使镀层晶粒和组织逐渐细化且致密。 最佳加入值为0.32 g/L     

含羰基有机添加剂对AlCl3-[Emim]Cl电沉积铝的影响

以[Emim]Cl/AlCl₃(33.3/66.7 mol%)离子液体为电解质, 选取了丙酮、乙酰胺、乙酸、乙酸甲酯、氨基甲酸甲酯5种含有羰基官能团的有机分子作为添加剂, 讨论其对铝沉积层的影响. 通过CV曲线、SEM、XRD、UV-Vis、NMR等分析, 进一步研究了添加剂对Al沉积层形貌、晶面取向及沉积机理的影响. 结果表明: 氨基甲酸甲酯是一种性能优异的整平添加剂, 45 mmol/L氨基甲酸甲酯的加入明显改善Al产品的光亮度, 得到细致均匀且镜面光亮的Al沉积层. 氨基甲酸甲酯为添加剂时, 在电解液体系中没有形成新的金属络合离子, 不影响电解液中活性铝离子结构; 其羰基碳原子为正电中心在阴极表面吸附, 对Al的电沉积过程产生抑制进而获得整平和光亮效果.     

两步电化学沉积技术制备功能陶瓷/金属复合镀层

通过两步电化学沉积技术,在医用金属表面得到羟基磷灰石生物活性陶瓷/金属复合镀层.从含有硝酸钙和磷酸二氢氨的溶液中,首先通过恒流模式电化学沉积钙磷生物陶瓷;然后采用恒压模式,在多孔的生物陶瓷沉积层中嵌入金属骨架,从而得到具有良好结合力的羟基磷灰石/金属复合镀层.实验结果表明在复合镀层中作为骨架的金属镍含量约为31%时,复合镀层与基底合金之间的结合力达到21.2MPa.     

镀液中金属杂质离子对电镀镍层性能的影响

向镍电镀原液中引入2 g/L的Co~(2+),Cr3+,Mn~(2+),Fe~(2+),Cd~(2+),Zn~(2+)等离子,通过电镀得到不同的镀层.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)的结果表明,不同金属离子对镍沉积影响不同,金属杂质离子的存在会使镀层中晶粒尺寸变小,影响镍镀层的均匀性和致密度.通过阴极极化曲线、计时电位和交流阻抗等方法探讨了含有不同金属杂质的镀液在电镀过程中电化学行为的规律性.通过镀液的浓度梯度、耐腐蚀、耐热循环及耐高温等实验获得了不同条件下金属杂质在镀液中所允许的浓度范围.     

退火前后镍钨硼合金电沉积层的结构与性能

采用电化学技术、XPS、DSC、XRD等方法研究Ni W B合金电沉积及热处理前后合金镀层的结构和显微硬度.结果表明,在Ni W B合金电沉积过程中伴随着化学沉积镍等过程以及Na2B4O7在镀层中的夹杂;Ni W和Ni W B合金电沉积层分别表现为纳米晶结构和非晶态结构;热处理过程中合金电沉积层发生晶粒粗化过程以及Ni W B合金镀层发生新相形成过程,产生Ni4W和镍硼化物如Ni2B、Ni3B等沉淀物;400 ℃热处理2 h后Ni W合金镀层有最大的显微硬度达919.8 kg•mm－2,而在500 ℃下Ni W B合金有最大的硬度达1132.2 kg•mm－2.     

锡酸钾对流动锌酸钾碱液中锌沉积/溶解的影响

研究了在流动的高浓度锌酸钾溶液中锡酸钾添加剂对锌负极沉积/溶解行为的影响. 循环伏安测试结果表明, 扫描速度为1 mV/s时, 随着添加锡酸钾浓度的增加, 阴极分支更早出现沉积, 溶解峰的峰值逐渐减小; 随着扫描速度的增加, 这种规律变得不明显. 利用SEM观测电沉积500 s的沉积物形貌发现, 向基础溶液中添加锡酸钾有利于晶种的产生和晶粒的生长. EDS测试结果表明含锡酸钾的锌酸钾溶液中沉积层含有锌和锡. 自放电测试结果表明, 基础电解液加入锡酸钾后自放电现象得到了明显的改善, 充满电静置12 h后加入0.1 mol/L锡酸钾的电池放电库仑效率从基础溶液的60.0%提高到81.1%.     

玻碳材料脉冲电沉积纳米晶体镍的制备及其性能研究

由于纳米晶体镍具有电催化甲醇的活性,本文采用双脉冲法在玻碳表面上电沉积制备了纳米晶体镍,并分析了脉冲条件对其晶粒尺寸的影响。电沉积的溶液组成为300 g·L^-1 NiSO₄·6H₂O,45 g·L^-1 NiCl₂·6H₂O,40 g·L^-1 H₃BO₃,5 g·L^-1 C₇H₅NO₃S,0.05 g·L^-1 C₁₂H₂₅NaO₄S,最优的脉冲工艺参数是脉冲平均电流密度为100 mA·cm^-2、脉冲占空比为30%,脉冲频率为100 Hz, pH为1.5、温度为55 ^oC。利用XRD、TEM、循环伏安以及电化学阻抗分析了纳米晶体镍的晶粒尺寸、结构及性能。制备的电沉积层致密均匀,为典型的面心立方结构,晶体镍的平均粒径在18 nm左右,玻碳材料表面上通过电沉积得到的纳米晶体镍在碱性环境下对甲醇具有良好的电催化活性。     

电沉积纳米锥镍的生长机理及其性能的研究

本文通过恒电流沉积法在柔性覆铜基板上制备了具有纳米锥阵列结构的黑色镍层,制备的纳米锥镍的底部约为200 nm, 高度约为1 μm,且大小均一,分布致密。本文探讨了镍电沉积中电流密度和主盐浓度对纳米锥镍结构形貌的影响,结果表明低电流密度和高主盐浓度有利于纳米锥镍的形成。电沉积过程中保持镍离子的供应充足是锥镍结构产生的关键因素之一, 而高电流密度会影响镍离子浓度的浓差极化,从而影响锥镍的成核过程。温度、主盐浓度以及结晶调整剂的变化会导致镍颗粒的形貌发生圆包状和针锥状结构的相互转化。温度升高具有一定的细化晶粒作用,锥镍结构需要在大于50 ^oC的条件下生成。结晶调整剂能够改变沉积过程中的晶面择优生长,且可以调控镍晶粒的形貌,使得生成的锥结构分布均匀, 颗粒细致。结果表明,在4.0 mol·L^-1 NH₄Cl和1.68 mol·L^-1 NiCl₂·6H₂O体系中沉积出分布均匀的纳米锥镍阵列结构。本文利用氯化铵作为纳米锥镍的晶体改性剂,通过分子动力学模拟理论上分析了NH₄⁺在镍表面的吸附过程。计算结果表明镍不同晶面上NH₄⁺吸附能的差异引起各晶面镍沉积速率的差异, 从而导致纳米锥镍阵列的形成。本文呢进一步结合形貌表征,提出了纳米锥镍阵列的电沉积生长的两步生长机理,包括前期的成核生长和后期的核生长过程,前期成核过程为优势生长,生成大量的晶核, 为锥镍的生长提供了生长位点,而后期的核生长过程表现为锥状镍核的择优生长, 最终形成完整均匀的锥镍阵列结构。本文制备的纳米锥镍结构还具有优异的亲水性和良好的吸光效果, 对于近紫外和可见光的吸收率大于95%, 具有较好的应用前景。     

p型硅片上激光诱导局部化学沉镍

在以肼为还原剂的碱性化学镀镍溶液中实现ｐ型单晶硅片上激光诱导微区化学沉镍，讨论了激光能量、照射时间对镍沉积层的影响，使用ＳＥＭ、ＡＥＳ和ＲＢＳ等方面对镀层的形貌、性质进行了分析。激光诱导化学沉积得到了均匀致密、结合力好的纯镍镀层。镀层与基体间具有Ｓｃｈｏｔｔｋｙ接触特性。     

湿法电解含金萃取有机相制备金的研究

提出了一种在湿法冶金同时电解载金属有机相制备金属的新方法.并通过电解磷酸三丁酯(TBP)萃取Au(CN)₂^--R₄N⁺的载金有机相制金.考察了电解技术条件、Au浓度、电解质浓度及还原剂等因素对Au回收率的影响.结果表明,此方法不仅可省去冗长的反萃和还原等步骤,而且可以直接以高回收率制备高纯度的金箔;在电解液中加入少量还原剂可明显提高金的回收率.该法也适用于制备银和铜,制备银时所用体系与金相似,但制备铜则在D₂EHPA-正庚烷为载铜有机相及电解质的酸性溶液为水相的体系中进行.     

1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐与乙酸钠混合电解液中三价铬电镀的研究

本文研究了Cr³⁺在1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIM]HSO₄）电解液中的电沉积反应以及添加剂NaOAc对电镀铬的影响. 含Cr³⁺电解液的循环伏安结果表明,Cr(III)还原为Cr(II)的峰电位是-1.5 V (vs. Pt), 峰电位和峰电流均满足Rendle-Sevcik扩散方程,由该方程计算得到Cr³⁺的扩散系数为1.6 × 10^-8 cm²·s^-1. 铬镀层的X射线衍射和扫描电子显微镜表征结果表明镀层由纳米球状的单质铬颗粒聚集而成,其平均粒径为0.87μm. 在电解液中添加NaOAc后,Cr³⁺的还原峰电位正移了约0.25 V. 同时EDS结果表明,在NaOAc的作用下镀层中Cr/O摩尔比由4.48增加至6.28,这说明OAc^-有利于单质铬的电沉积. 当电解液中NaOAc-[BMIM]HSO₄-CrCl₃-H₂O的摩尔比为0.075:1:0.5:6时,所得的镀层最厚(63 μm)与电流效率最高(33.5%).     

铈对特种防护钢板组织和力学性能的影响

采用向防护钢中添加微量Ce元素的方法,研究不同Ce含量对防护钢组织和性能的影响。借助于金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和万能拉伸试验机等检测手段,对添加Ce的防护钢的显微组织、夹杂物和力学性能进行了表征和分析。结果表明:防护钢中加入微量Ce可明显改善钢的显微组织,晶粒得到细化;钢液得到净化,钢中的氧硫含量均下降,同时钢中夹杂物得到变性,由原来多边形的Mn S夹杂转变为球状的稀土复合夹杂。钢中Ce含量达到0.084%时,其抗拉强度、屈服强度及延伸率分别比未加Ce的防护钢提高了5.24%,3.41%和43.70%。     

LiCl-KCl-LaCl3熔盐体系中La(III)的电化学行为

在773 K条件下,研究了La（III）在LiCl-KCl熔盐中W和Ni电极上的电化学行为。La（III）还原反应是一步三电子转移的准可逆反应;通过在Ni电极上直接电沉积La的方法可以获得La-Ni金属间化合物;恒电位电解可以获得含三种金属间化合物（LaNi₅、La₇Ni₁₆和La₂Ni₃）的La-Ni合金层,并且通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜-能谱分析仪（SEM-EDS）确定物相并表征结构。采用开路计时电位法估算了LaNi₅金属间化合物的标准生成吉布斯自由能。揭示了恒电位电解方法是制备La-Ni镀层合金以及提取熔盐中La的有效方法。     

钇和铈对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响

为了开发低成本、高强度和耐高温的新型镁合金，研究了微量Y，Ce复合对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Y和Ce复合加入AM50镁合金，能明显细化晶粒，由于显微组织的改善，合金的室温和高温力学性能得到明显提高，当稀土加入量为0．6％Ce-0．3％Y（质量分数）时，合金晶粒细化效果较好，其室温和高温（150℃）力学性能比较理想。     

铈、钇在AZ91D镁合金中的存在形式及其作用

在AZ91D镁合金中添加稀土元素Ce和Y,研究了Ce,Y元素在铸态AZ91D镁合金中的存在形式以及对合金组织和性能的影响。结果表明,铸态AZ91D镁合金中加入的Ce,Y大部分形成Al4Ce和Al2Y化合物,少量剩余的Ce,Y部分取代Mg元素的位置,以代位固溶的形式固溶在α-Mg固溶体和β-Mg17Al12金属间化合物中;Ce,Y能够细化镁合金铸态组织的晶粒,使Mg17Al12相发生"断网"并减少其在组织中的相对比例;适量添加Ce,Y能够提高AZ91D镁合金铸态机械性能,其主要原因是Ce,Y的细晶作用、固溶强化作用、Al-RE相的第二相强化作用以及对Mg17Al12相强化作用的改善。     

非晶/纳米晶Ni-Mo-Ce合金镀层结构及其催化析氢性能

在Ni-Mo合金镀液中添加适量的CeCl3溶液,获得了非晶+纳米晶混合结构的Ni-Mo-Ce合金镀层.用X射线衍射(xRD)和扫描电镜(SEM)测试技术研究镀层结构及其表面形貌.实验结果表明,随着Ce含量的增加,镀层中Mo元素含量有所提高,而Ni元素含量有所降低;镀层的显微硬度先增加后降低,当Ce加入量为2 g·L-1时,显微硬度最高.电解实验表明,Ni-Mo-Ce合金具有比Ni-Mo合金更优异的耐蚀性能和良好的催化析氢性能.     

非晶/米晶Ni-Mo-Ce合金镀层结构及其催化析氢性能

在Ni-Mo合金镀液中添加适量的CeCl3溶液,获得了非晶+纳米晶混合结构的Ni-Mo-Ce合金镀层。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试技术研究镀层结构及其表面形貌。实验结果表明,随着Ce含量的增加,镀层中Mo元素含量有所提高,而Ni元素含量有所降低;镀层的显微硬度先增加后降低,当Ce加入量为2 g.L-1时,显微硬度最高。电解实验表明,Ni-Mo-Ce合金具有比Ni-Mo合金更优异的耐蚀性能和良好的催化析氢性能。