高频脉冲电沉积对Ni镀层组织和性能的影响机理研究
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更新于2024-09-03
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"高频脉冲电沉积改善Ni镀层的组织和性能"
本文研究了高频脉冲电沉积对纳米Ni镀层组织、腐蚀性能和摩擦性能的影响机理。通过透射电镜(TEM)分析,发现实验范围内(30-100 kHz),提高脉冲频率可使Ni镀层晶粒细化。室温下,在50μg/gCl-氯化钾溶液中,分别测试了Ni镀层的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),结果表明,电极过程的转移电阻从30kHz沉积Ni镀层的2.61×10^4Ω·cm^2增加到100kHz沉积Ni镀层的6.56×10^4Ω·cm^2,自腐蚀电位从-551.41mV正移到-420.28mV。表明选用较高的脉冲频率,有利于Ni镀层获得较大的阻抗幅值,提高自腐蚀电位,增强耐腐蚀性。
Ni镀层的摩擦试验结果表明,摩擦系数由30kHz沉积Ni镀层的0.39降低到100kHz沉积Ni镀层的0.25。表明高频沉积的Ni镀层具有更好的耐磨性。镀层晶粒细化、较高的致密性和硬度是耐磨性提高的主要原因。
电沉积法是目前研究的一个热点,研究的体系包括Ni、Co、Cu、Ni-P、Fe-Ni和Ni-SiC等。电沉积纳米Ni的主要制备方法有直流法、脉冲法和喷射法等。脉冲法是近十多年来发展起来的一种新型电沉积技术,依据的电化学原理是利用电流(或电压)脉冲的张弛增加阴极的活化极化和降低阴极的浓差极化,以达到改善镀层物理化学性能的目的。
以往脉冲电沉积的研究都局限在低频(10kHz)以下范围内,更高频脉冲电沉积对镀层组织和性能的影响鲜有系统的研究报道。考虑到Ni镀层不仅仅用于防腐蚀,也用于电子、电气、机械等领域,因此研究高频脉冲电沉积对Ni镀层性能的影响具有重要的理论和实践意义。
本研究结果表明,高频脉冲电沉积可以显著改善Ni镀层的组织和性能,提高其耐腐蚀性和耐磨性。该研究结果对Ni镀层的应用和发展具有重要的理论和实践意义。
知识点:
1. 高频脉冲电沉积可以使Ni镀层晶粒细化,提高其耐腐蚀性和耐磨性。
2. 电沉积法是目前研究的一个热点,研究的体系包括Ni、Co、Cu、Ni-P、Fe-Ni和Ni-SiC等。
3. 脉冲法是近十多年来发展起来的一种新型电沉积技术,依据的电化学原理是利用电流(或电压)脉冲的张弛增加阴极的活化极化和降低阴极的浓差极化。
4. 高频脉冲电沉积可以提高Ni镀层的阻抗幅值,提高自腐蚀电位,增强耐腐蚀性。
5. 高频脉冲电沉积可以降低Ni镀层的摩擦系数,提高其耐磨性。
6. 镀层晶粒细化、较高的致密性和硬度是耐磨性提高的主要原因。
2021-09-15 上传
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