超声波功率对电沉积钴−镍−钨合金性能的影响

摘要

以纯铜为基体,在100 kHz频率的超声波辅助下电沉积Co-Ni-W合金镀层。镀液组成和工艺条件为:CoSO4·7H2O 0.6 mol/L,NiSO4·6H2O 0.2 mol/L,Na2WO4·2H2O 0.18 mol/L,H3BO30.2 mol/L,Na2SO4·10H2O 0.05mol/L,Na3C6H5O7·2H2O 0.4 mol/L,pH 6.0,温度(40±2)℃,电流密度0.6 A/dm2,超声波功率0~750 W,时间15 min。研究了超声波功率对电沉积过程及合金镀层表面形貌、元素组成、相结构、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明:超声波辅助可削弱电沉积过程中浓差极化的影响,强化液相传质,促进反应界面的电子转移。超声波功率高于150W时,Co-Ni-W合金镀层的W原子分数显著提升。超声波功率为300~600W时,镀层平整、致密,呈纳米晶结构。超声波功率≥600W时,镀层趋于非晶态结构。超声波功率为450~600W时,Co-Ni-W合金镀层具有较高的显微硬度和良好的耐蚀性。