配位剂对电沉积Fe-Ni-Cr合金电化学行为的影响

来源:互联网 由 万方数据公司 贡献 责任编辑:李志  
杜晶晶等:配位剂对电沉积Fe-Ni—Cr合金电化学行为的影响

配位剂对电沉积Fe—Ni—Cr合金电化学行为的影响。

杜晶晶1,许利剑1,陈洪2,侯清麟1,汤建新1

(1.湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用实验室,湖南株洲412008;

2.中南林业科技大学中南林学院林业部经济林育种与栽培重点实验室,湖南长沙410004)

摘要:利用线性电势扫描法和循环伏安法分别讨论了配位剂对Fe2+、Ni2+、Cr3+单独电沉积和FeHNi—Cr舍金共沉积电化学行为的影响,并采用SEM和XRD技术对合金镀层表面形貌和结构进行了表征。实验结果表明,有配位剂存在时,Fe2+单独沉积电势向正方向移动,Ni2+单独沉积电势向负方向移动,且两者析出电势均在一o.85V附近;在简单铬离子水溶液中,不能沉积出金属铬,有配位剂存在时,Cr3+溶液可以得到金属铬;在合金镀液中,没有配位荆存在时,不能得到Fe—Ni—Cr合金镀层,有配位荆存在时,可以得到晶粒平均尺寸为87nm的光亮致密的Fe_N卜Cr合金镀层,说明配位剂能与Cr3+在电极表面形成电活性配合物,使Cr3+容易在电极上放电,另一方面说明Ni、Fe 的析出对Cr的沉积有诱导的作用,使铬在合金镀液中沉积电势正移,实现Fe_Ni—Cr合金共沉积。

关键词:Fe—Ni-cr合金;电化学行为;电沉积

中图分类号:TQl53.2文献标识码:A 文章编号:1001—9731(2007)06一1027一03

1引言

—Cr合金镀层具有优良的耐蚀和耐磨性能、硬度高、光泽柔和、反射性能好,是一种高档的防护——装饰性材料,而且Fe—Ni—Cr合金镀层的成本低,所以受到人们的广泛关注[1 ̄3]。国外早在20世纪3、40年代,电化学工作者就开始研究探索Fe-Ni—Cr合金镀层的合适电镀液体系,但都未获得成功,20世纪6、70年代,A.Vertest和A.Watson等人[4]在硫酸盐镀液体系中电沉积得到Fe—Ni—Cr合金镀层但工艺不稳,后来的电化学工作者对其工艺和镀层性能作了大量的研究,使工艺逐渐完善,但仍存在镀层中铬含量难以提高,镀层的厚度难以增厚等问题,对于三价铬沉积的机理国外Y.B.Song[5.63和国内邓妹皓‘7’8]都作了研究,他们认为三价铬沉积分为两步反应,而不是一完成。由于合金电沉积的反应过程比较复杂,机理的研究比较困难,所以对于Fe-Ni—Cr合金电化学行为的研究报道很少,通过配位剂对电沉积Fe—Ni—cr合金的电化学行为的影响研究,可以认清配位剂在合金电沉积中的作用,提高对Fe—Ni—Cr合金沉积机理的认识,为工艺生产提供理论依据,为工艺探索提供研究方向,所以对Fe—Ni—Cr合金电化学行为的研究,有重要的理论研究意义和实际应用价值。本文利用线性电势扫描法和循环伏安法分别讨论了配位剂对Fe2+、Ni2+、Cr3+单独电沉积和Fe—Ni—Cr合金共沉积电化学行为的影响,对合金电沉积的反应机理进行了研究,并采用了XRD和SEM技术对合金镀层结构和形貌进行了表征。

2实验

2.1仪器、试剂及电镀液

电沉积FPNi—cr合金的镀液组成为FeSO。?7H20:409/L,NiS04?6H20:1609/L,NiCl2?6H20:459/L,CrCl3?6H20:259/L,H3803:509/ L,柠檬酸:209/L,柠檬酸钠:309/L,十二烷基硫酸钠:0.069/L,抗坏血酸:109/L,添加剂:49/L,光亮剂791:2m1/L。药品FeS04?7H20,NiSO。?6H20,NiCl2?6H20,CrCl3?6H20,H3803,柠檬酸,柠檬酸钠购自上海化学试剂有限公司,其余试剂均为分析纯.所用仪器CHl600B电化学工作站(上海辰华仪器有限公司),孓3000N能谱仪(日本,日立公司)。

2.2实验装置

稳态极化曲线及循环伏安曲线的测定采用三电极体系,电解槽为带有砂芯玻璃隔膜的H型电解槽,研究电极为铜丝电极(面积为1.5×lo啊2cm2),辅助电极为大面积铂片(14mm×18mm),参比电极为饱和甘汞电极,采用带有Luggin毛细管的盐桥以消除降。每次使用前先用金相砂纸将研究电极抛光,再用稀盐酸、乙醇、蒸馏水洗涤。

3结果与讨论

3.1Fe2+单独电沉积的电化学行为

图1为Fe2+在阴极沉积的阴极极化曲线图和循环伏安曲线图。由图1可以看出,在电解液中加入配位剂后,Fe2+的析出电势向正方向移动150mV,由一1.oV变成一o.85mV,这可能是由于柠檬酸和柠檬酸钠提供的柠檬酸根与Fe2+在电极的表面形成表面

-基金项目:国家自然科学基金资助项目(60571001。20505020)I国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2006AA032357)

收到初稿日期:2006—12-13收割修改稿日期:2007-03—14通讯作者:侯清麟

作者简介:杜晶晶(1982一).女,新疆库尔勒人。在读硕士.师承汤建新教授,从事功能材料的研究。

 万方数据

万方数据

以下内容为系统自动转化的文字版,可能排版等有问题,仅供您参考:

杜晶晶等:配位剂对电沉积Fe-Ni—Cr合金电化学行为的影响 配位剂对电沉积Fe—Ni—Cr合金电化学行为的影响。

杜晶晶1,许利剑1,陈 洪2,侯清麟1,汤建新1 (1.湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用实验室,湖南株洲412008; 2.中南林业科技大学中南林学院林业部经济林育种与栽培重点实验室,湖南长沙410004) 摘 要: 利用线性电势扫描法和循环伏安法分别讨 工艺生产提供理论依据,为工艺探索提供研究方向,所 以对Fe—Ni—Cr合金电化学行为的研究,有重要的理论 研究意义和实际应用价值。

本文利用线性电势扫描法 和循环伏安法分别讨论了配位剂对Fe2+、Ni2+、Cr3+ 单独电沉积和Fe—Ni—Cr合金共沉积电化学行为的影 响,对合金电沉积的反应机理进行了研究,并采用了 XRD和SEM技术对合金镀层结构和形貌进行了表 征。

2 论了配位剂对Fe2+、Ni2+、Cr3+单独电沉积和FeHNi— Cr舍金共沉积电化学行为的影响,并采用SEM和 XRD技术对合金镀层表面形貌和结构进行了表征。

实验结果表明,有配位剂存在时,Fe2+单独沉积电势向 正方向移动,Ni2+单独沉积电势向负方向移动,且两者 析出电势均在一o.85V附近;在简单铬离子水溶液中, 不能沉积出金属铬,有配位剂存在时,Cr3+溶液可以得 到金属铬;在合金镀液中,没有配位荆存在时,不能得 到Fe—Ni—Cr合金镀层,有配位荆存在时,可以得到晶 粒平均尺寸为87nm的光亮致密的Fe_N卜Cr合金镀 层,说明配位剂能与Cr3+在电极表面形成电活性配合 物,使Cr3+容易在电极上放电,另一方面说明Ni、Fe 的析出对Cr的沉积有诱导的作用,使铬在合金镀液中 沉积电势正移,实现Fe_Ni—Cr合金共沉积。

关键词: Fe—Ni-cr合金;电化学行为;电沉积 TQl53.2 实 验 2.1仪器、试剂及电镀液 电沉积FPNi—cr合金的镀液组成为FeSO。

? 7H20:409/L,NiS04?6H20:1609/L,NiCl2? 6H20:459/L,CrCl3?6H20:259/L,H3803:509/ L,柠檬酸:209/L,柠檬酸钠:309/L,十二烷基硫酸 钠:0.069/L,抗坏血酸:109/L,添加剂:49/L,光亮 剂791:2m1/L。

药品FeS04?7H20,NiSO。

? 6H20,NiCl2?6H20,CrCl3?6H20,H3803,柠檬 酸,柠檬酸钠购自上海化学试剂有限公司,其余试剂均 为分析纯.所用仪器CHl600B电化学工作站(上海辰 华仪器有限公司),孓3000N能谱仪(日本,日立公司)。

2.2 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1001—9731(2007)06一1027一03 1 引 言 Fe-Ni—Cr合金镀层具有优良的耐蚀和耐磨性能、 硬度高、光泽柔和、反射性能好,是一种高档的防 护——装饰性材料,而且Fe—Ni—Cr合金镀层的成本 低,所以受到人们的广泛关注[1 ̄3]。

国外早在20世纪 3、40年代,电化学工作者就开始研究探索Fe-Ni—Cr合 金镀层的合适电镀液体系,但都未获得成功,20世纪 6、70年代,A.Vertest和A.Watson等人[4]在硫酸盐 镀液体系中电沉积得到Fe—Ni—Cr合金镀层但工艺不 稳,后来的电化学工作者对其工艺和镀层性能作了大 量的研究,使工艺逐渐完善,但仍存在镀层中铬含量难 以提高,镀层的厚度难以增厚等问题,对于三价铬沉积 的机理国外Y.B.Song[5.63和国内邓妹皓‘


  • 与《配位剂对电沉积Fe-Ni-Cr合金电化学行为的影响》相关:
  • Fe-Ni合金电沉积的电化学行为
  • Ni-Fe合金共沉积的电化学行为
  • Ni_Fe_Cr合金共沉积的电化学行为
  • 电沉积Ni_Cr合金电化学行为的研究
  • 电沉积Fe-Ni-Cr合金工艺的研究
  • 电沉积Ni-Cr和Fe-Ni-Cr合金的工艺及其电
  • 电沉积Cu-Ni 合金的电化学腐蚀行为
  • 5 电沉积Ni-Cr和Fe-Ni-Cr合金的
  • Cr含量对Fe_Cr_Ni镀层电化学腐蚀性能的影响
  • 电弧法制备的Cr纳米粉与Ni共沉积行为的电化学研究
  • 本站网站首页首页教育资格全部考试考试首页首页考试首页职业资格考试最近更新儿童教育综合综合文库22文库2建筑专业资料考试首页范文大全公务员考试首页英语首页首页教案模拟考考试pclist学路首页日记语文古诗赏析教育教育资讯1高考资讯教育头条幼教育儿知识库教育职场育儿留学教育高考公务员考研考试教育资讯1问答教育索引资讯综合学习网站地图学习考试学习方法首页14托福知道备考心经冲刺宝典机经真题名师点睛托福课程雅思GREGMATSAT留学首页首页作文
    免责声明 - 关于我们 - 联系我们 - 广告联系 - 友情链接 - 帮助中心 - 频道导航
    Copyright © 2017 www.xue63.com All Rights Reserved