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脉冲电沉积镍铬镀层及其防腐性能研究

作　者: 陈耿
导　师: 郭兴蓬
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理化学
关键词: 碳钢脉冲电沉积 Ni-Cr镀层防腐性能
分类号: TQ153.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

电沉积镍铬合金具有耐磨、抗腐蚀、高阻抗等优异性能，广泛用于表面处理和微细加工。脉冲电沉积可改善电流分布和提高电解质传递，控制镀层的微观结构和组成。本文对镀液组成进行了探讨和优化，得到了柠檬酸钠-甲酸体系，通过添加表面活性剂和光亮剂改善了电流分布和减小了镀层裂纹和气孔，获得性能优良的纳米Ni-Cr涂层。并在此镀液配方下，探讨了脉冲电流的不同脉冲持续时间（ton），脉冲间隔时间（toff），峰值电流（ip）条件对电沉积的影响。通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和三维金相显微镜等表面分析手段分析镀层的微观表面形貌和晶粒尺寸，通过能谱对镀层进行成分分析，用极化曲线、交流阻抗等电化学测试手段对镀层进行防腐性能评价，以及通过氢气收集实验计算得到电沉积过程中各反应消耗电量的效率。从而得出以下结果：脉冲持续时间ton和峰值电流ip一定，镀层晶粒尺寸随着脉冲间隔时间toff增大而变小，析氢电流密度减小，镀层铬含量减小，防腐蚀性减小；脉冲间隔时间（toff）和峰值电流（ip）一定，析氢效率脉冲随着持续时间ton增大而减小，脉冲持续时间ton比较小时，镀层平整无裂纹，ton增大后镀层出现了裂纹和气孔，镀层的防腐蚀性能下降；脉冲持续时间和脉冲间隔时间不变，镀层晶粒随脉冲峰值电流ip增大而减小，镀层铬含量增大，镀层腐蚀性能提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-20
  1.1 概述  8
  1.2 电沉积铬及其合金的研究现状  8-11
  1.3 脉冲电沉积及其对镀层的影响  11-16
    1.3.1 脉冲电沉积参数  11-12
    1.3.2 脉冲电沉积参数对合金成分的影响  12
    1.3.3 脉冲电沉积对镀层微观结构的影响  12-16
  1.4 国内外对Ni-Cr体系共沉积的研究概况  16-18
    1.4.1 水溶液中电沉积Ni-Cr合金  16-17
    1.4.2 在DMF/H2O作溶剂的体系中电沉积Ni-Cr合金  17-18
  1.5 三价铬的电沉积研究的不足  18-19
  1.6 研究的课题背景以及意义  19-20
2 实验部分  20-25
  2.1 实验电极的选用和制作  20
  2.2 实验药品、仪器及主要装置  20-21
  2.3 实验方法  21-25
3 实验结果与讨论  25-65
  3.1 镀液成分的选择  25-33
    3.1.1 柠檬酸钠-尿素体系  25-27
    3.1.2 柠檬酸钠-尿素-氯化铵体系  27-30
    3.1.3 柠檬酸钠-甲酸体系  30-33
  3.2 镍铬合金电解质溶液研究  33-40
    3.2.1 添加剂对铬析出电位的影响  34-36
    3.2.2 添加剂对镍析出电位的影响  36-37
    3.2.3 配位剂对镍铬电沉积的影响  37-39
    3.2.4 溶液老化性研究  39-40
  3.3 脉冲电流条件对电沉积Ni-Cr镀层的影响  40-65
    3.3.1 脉冲间隔时间toff对电沉积的影响  42-50
    3.3.2 脉冲持续时间ton对电沉积的影响  50-58
    3.3.3 脉冲峰值电流ip对电沉积的影响  58-65
4 结论  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-72

脉冲电沉积镍铬镀层及其防腐性能研究

内容摘要

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