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纳米孪晶镍镀层在含氯离子溶液中的腐蚀性能研究

作　者: 孙飞龙
导　师: 王福会
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 材料学
关键词: 纳米孪晶脉冲电镀正交设计植酸钝化膜点蚀
分类号: TQ153.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

采用脉冲电镀技术制备了纳米孪晶镍(NT)镀层,并以腐蚀性能为标准,应用正交实验设计优化了脉冲电镀参数。结果表明：当正向脉冲平均电流密度为1.5 A/dm2,占空比为20%,频率为250 Hz时,所得的镍镀层的耐腐蚀性能最好。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱技术(EIS)研究了植酸对镀层显微结构和形貌以及腐蚀性能的影响。结果表明：植酸促进了晶粒中纳米孪晶的生长,改变了表面沉积的微观形貌,且提高了镀层的耐腐蚀性能。采用X射线光电子能谱仪(XPS)、零电荷电位测试(pzfc)技术和计时安培法研究了纳米孪晶结构对镍表面生成的钝化膜的化学成分、氯离子吸附性能和钝化膜成核和生长机制的影响。结果表明,与工业电解镍(IE)相比,在纳米孪晶镍镀层上生成的钝化膜更完整,更致密,表面更不容易吸附氯离子；纳米孪晶结构没有改变钝化膜的形核方式,均为三维形核,但却使钝化膜平行生长速率增加。采用动电位极化曲线和电容测试技术研究了纳米孪晶结构对镍耐局部腐蚀性能及其钝化膜的半导体性能的影响。结果表明,与工业电解镍相比,纳米孪晶镍具有更优异的耐点蚀性能,表面钝化膜具有内层p型／外层n型的双层半导体结构。应用Mott-Schottky (M-S)关系和点缺陷模型(PDM)分析了钝化膜中的空位密度和空位扩散系数。结果表明,纳米孪晶结构降低了空位在钝化膜中的扩散速率,促使钝化膜生长地更薄更致密。最后采用纳米压痕技术研究了纳米孪晶结构对镍纳米力学性能的影响。结果表明,纳米孪晶结构明显提高了镍表面钝化膜的硬度和弹性模量,使钝化膜不容易破裂形成点蚀,从而使纳米孪晶镍镀层的耐点蚀性能更加优异。

纳米孪晶镍镀层在含氯离子溶液中的腐蚀性能研究

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