电沉积Ni-Cr和Fe-Ni-Cr合金的工艺及其电化学行为研究

摘要

现代工业的迅猛发展对材料的防腐性能提出了更高的要求，其中铬合金镀层由于其优异的耐蚀性和硬度而备受瞩目，而铬合金电镀的研究多是在铜基上进行的，在铁基上电沉积镍一铬和铁一镍一铬合金镀层的工艺国内外鲜有报道。 本文采用氯化物一硫酸盐混合体系成功地在铁基上电沉积出Ni-Cr和Fe-Ni-Cr合金，系统地研究了各工艺条件对合金成分影响，确定出电沉积镍一铬合金的最佳工艺配方和条件为：NiSO<,4>·6H<,2>O50g／L，NiCl<,2>·6H<,2>O 45g／L，CrCl<,3>·6H<,2>O75g／L，柠檬酸70g／L，柠檬酸钠105g／L，H<,3>BO<,3> 50g／L，光亮剂WHT 4g／L，光亮剂7917.5～10ml／L，十二烷基硫酸钠0.15～0.2g／L，阴极电流密度为14～16A／dm<'2>，镀液温度为30℃，pH值为2.5。所得镀层Cr的含量为24.1％，镀层光亮致密、均匀光滑、耐蚀性能好、硬度高且与基体的结合力好；确定出电沉积铁一镍一铬合金的最佳工艺配方和条件为：FeSO<,4>7H<,2>O40g／L，NiSO<,4>·6H<,2>O 160g／L，NiCl<,2>6H<,2>O 45g／L，CrCl<,3>·6H<,2>O 25g／L，H<,3>BO<,3> 45g／L，抗坏血酸12g／L，柠檬酸30 g／L，柠檬酸钠20g／L，光亮剂WHT3g／L，光亮剂7912ml／L，十二烷基硫酸钠0.06g／L，阴极电流密度为14A／dm<'2>，镀液温度为30℃，pH值为2.0，在此条件下，镀层中Cr的含量接近6％，Fe的含量为54％，镀层光亮致密、均匀光滑、耐蚀性能好且与基体的结合力好。 通过电势线性扫描、循环伏安等电化学方法，研究了Fe、Ni、Cr单独电沉积与Ni-Cr、Fe-Ni-Cr合金共沉积的阴极极化曲线和循环伏安曲线，结果表明：Ni-Cr合金共沉积比镍和铬单独沉积速度要快；在Fe-Ni-Cr合金共沉积过程中，Ni、Fe对Cr的沉积有诱导的作用，使铬在合金镀液中的沉积电势正移，实现Fe-Ni-Cr合金共沉积；铬单独电沉积的反应分为两步，即(1)Cr<'3+>+e→Cr<'2+>，(2)Cr<'2+>+2e→Cr。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

第二章电沉积镍-铬合金的工艺研究

第三章电沉积铁-镍-铬合金的工艺研究

第四章Ni-Cr及Fe-Ni-Cr合金共沉积的电化学行为研究

第五章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文