高频脉冲电沉积对Ni镀层组织和性能的影响机理研究

"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。