电刷镀纳米晶镍铁合金镀层腐蚀特性的研究
电化学方法研究锌镍合金镀层耐腐蚀性能
电化学方法研究锌镍合金镀层耐腐蚀性能韩玉娟;郑凯【摘要】Zn-Ni alloy coating and Zn coating were prepared by electrodepositing in alkaline electrolyte respectively. They were handled into working electrodes. Platinum electrode and calomel electrode were chosen as counter electrode and reference electrode respectively. They were immersed into 5% NaCl solution simultaneously. The electrochemical workstation was utilized to measure the corrosion performance after 120 h. The test result indicated that the corrosion potentials of the Zn-Ni alloy and Zn coating were respectively -0. 778 and -0. 989 V, rate of corrosion on Zn-Ni alloy and zinc coating were 0. 0405 and 0. 301 g/( m2 ·h) , which indicated that the corrosion rate of Zinc coating was seven point four times of that of Zn-Ni alloy, their real part values within the low frequency range from 1 to 10 Hz were 250 and 900 Ω/cm2 respectively, the value of Zn-Ni was 3. 5 times than that of Zn coating.%碱性介质中制备锌镍合金镀层与镀锌层,并制备成工作电极,分别选择铂电极和饱和甘汞电极作为对电极和参比电极,5%氯化钠溶液为测量介质,采用电化学工作站测量工作电极电化学特性。
双向脉冲电镀纳米级镍镀层耐腐蚀性能研究
2 实验
2. 1 材料及工艺条件 试验所用试剂均为分析纯，用蒸馏水配制，用
D-840W 电动搅拌器(天津华兴)搅拌。脉冲电源为邯郸
市大舜电镀设备有限公司的 SMD-30 数控双向脉冲电
镀电源。阳极为纯度 99.99%的可溶性镍板，阴极为表
面处理后的铁片，规格为 80 mm × 60 mm × 0.3 mm，
双向脉冲电镀纳米级镍镀层耐腐蚀性能研究
葛文*，肖修锋，王颜
（中国地质大学，湖北 武汉 430074）
摘 要：用直流电沉积法制备了普通光亮镍镀层，同时用双向
脉冲电镀制备了纳米级镍镀层。用 X 射线衍射(XRD)、扫描电
镜(SEM)等方法研究了镀层的晶粒尺寸、组织结构和表面形貌，
通过孔隙率测定、盐雾试验、静态浸泡腐蚀失重试验和电化学
(a) 纳米镍镀层
(b) 普通镍镀层
(a) Nano nickel coating
(b) Common bright nickel coating
图 3 纳米镍镀层和普通镍镀层在 w = 3.5%的 NaCl 溶液中 浸泡 4 d 后的表面形貌
Figure 3 Surface morphologies of nano nickel coating and
刘永辉电化学测试技术1987本文读者也读过8条yubilizhaomeilichangrongliyundong脉冲电沉积纳米晶镍沉积层的力学性能研究期刊论文材料保护2007409dongshenghuangyinhuitianzongjunliuzhidongzhujun脉冲喷射电沉积纳米晶镍工艺优化研究期刊论文电镀与精饰2008301wentangyinghongyangxiangzhuge双向脉冲电沉积纳米晶光亮镍镀层期刊论文电镀与涂饰2009284huidaipinqiang脉冲电沉积纳米晶体镍镀层热稳定性的研究期刊论文金属热处理2005306孙飞龙
电刷镀镍合金工艺及耐蚀性能研究
参 考 文 献
［ 迁 清 贵 Ａ １ ｇ和 Ａｇ音 金 镀 液 ［ ］ 特 开 ２ ０ ．９ ２ ９ ２０ ７ Ｐ ０ ０Ｉ２ ７ ，０ ００
１ １
（ ） 规 定 的 较 宽 电 流 密 度 范 围 内 ， 合 金 镀 ２ 在 银
层 中银 的共析率 波 动较 小 ， 台金 镀 层 中的银 含 量 较
稳定 ， 因此 ， 过 电 流 密 度 控 制 ， 以 获 得 适 合 各 种 通 可 用 途 的合 金镀层 组成 比 。 （ ）镀 液 中 添 加 了 表 面 活 性 剂 、 亮 剂 、 光 亮 ３ 光 半
ห้องสมุดไป่ตู้
电 刷 镀 工 艺 及 技 术 由 于 具 有 沉 积 速 度 快 、 作 操 灵 活 等 优 点 ， 广 泛 应 用 于 各 工 业 部 门 ， 取 得 了显 已 并 著 的 经 济 效 益 ” 。 Ｎ 及 Ｎｊ 合 金 镀 层 可 以 使 零 一 ］ ｗ
加剂 和特 定含硫 化台物 等组 成 的银 和银 台金镀 液的
特征 如下 ： （） 液中含有分子内具有醚性氧原子 ， １ 镀 １羟
丙基或 者羟丙 烯 基等 特定 的脂 肪 族 含硫 化合 物 ， 可 以显 著提 高镀 液 中 Ａ 一 ｇ 的稳 定 性 ， 而显 著提 高 镀 从 液 的稳定 性 ， 抑制 镀 液分 解 ， 镀液 寿命 可 长达 ６个 月
ｓ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｏ ｅｓ ｖＣ ｕ ｅ ｃ ｉ ｃ ｉｅ ｇ ｏｄ ｉｋｃ ｎｄ ｎｉｋｅ— ｕ ｇｅ ｔｎ ａｌｙ ｂ ｕ ｈ ｐａ ｉｇ ｃ ａ ｉ ｓ Ｔｈ ａｔ ｒ ｓ ｗｓａ ｂ ｔｅ ｈｏ ｔ ａ ｈ ｒ ｃ ｓ ， ｓ ｗｕｄ ａ ｑｕ ｏ ｎｃ ｌａ ｃ ｌｔ ｎ ｓ ｅ ｌ ｒ ｓ ｌｔｎ ｏ ｔｎｇ － ｒ ｏ ｅ ｌｔｅ ｈｏ ｅｔ ｒ ｃ ｒｏｓｏ ｅ ｉｔ ｎ ｅｔ ａ ｈ ｏｒ ｒ ｏ ｒ ｉｎ ｒｓｓａ ｃ ｈ ｎ ｔ ｅ ｆ ｍｅ
电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀磨损性能的研究
一
４ｍ， ｃ 沉积时间 ３ 。电沉积 后将镀 层从基 体上 机械剥离 ， ｈ 获 得 ５ ｍ ４ ｒ ｎ ０ １ ｍ 的薄片试样 。 ０ ｍ Ｘ ０ ｉ × ．ｍ ａ 用 Ｈ １０ Ｘ一 ０ ０型 维 氏显微硬 度计 测定镀 层 硬度值 。采 用 Ｔ Ｍ观察镀层 组织结构 。用 Ｅ Ｓ Ｅ Ｄ 分析镀层成分 。 采用 Ｃ Ｉ ０ Ｈ６ Ｃ型电化学 工作站分别测定不同含 ｃ 量的 ６ ｏ 纳米晶 Ｎ — ｏ ｉ ｃ 合金镀层在两种腐蚀溶液中的极化曲线。
～
２
２ ｇ １ ， ｏ ｈ ・ Ｈ Ｏ（ ０／） Ｃ Ｃ ６ ２ ２—８ ｇ１ ， Ｃ Ｃ ３Ｃ （ Ｈ） Ｏ ／） ２ Ｏ ０ ３ ｏ Ｏ ２・
１ ． 贴有试样 的摩擦块 ；． ２摩擦环 ；． ３腐蚀介质
６ ２ （ — ０／）Ｎ ２ＯＨ（ ｔ０／） 以硼 酸 （０／） Ｈ０ ０ ８ｇ１ ，Ｈ Ｓ ３ Ｏ～ ２ｇ１， ３ｇ１作 为ｐ Ｈ缓冲剂 ， 十二烷 基硫 酸 钠 （ ． １作 为润 湿 剂 ， 精 ０１ ） 糖 （．ｇ１作为应力减 缓剂 和晶粒 细化剂 。实验 中所用 药 品 ２５／） 均为分析纯 ， 镀液用 去离子水 配制 。镀 液 的 ｐ Ｈ值控 制在 ３ ３５沉 积温度 ６℃ ， ．， ０ 采用 磁力 搅拌 器搅 拌 。脉 冲 电源为 Ｓ Ｄ一 ０型 数 控 双 脉 冲 电镀 电源 ， Ｍ ３ 电流 密 度 为 （ ５～１ ） Ｏ
第２ ４卷第 ５期
电沉积纳米晶 Ｎ — ｏ ｉ Ｃ 合金镀层腐蚀磨损性能的研究
谢 宇 玲
（ 福建船政交通职业学院 ， 福州 ３ ００ ） ５ ０ ７
摘 要： 通过脉 冲电沉积方法制备 纳米晶 Ｎ —ｃ 合金镀层。利 用 Ｔ Ｍ、 Ｄ ｉ ｏ Ｅ Ｅ Ｓ等观 察分析镀层的组织结构和化
电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究
电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究近年来，电刷镀镍基纳米金刚石复合材料作为新兴的涂层材料受到广泛的关注，其优良的耐磨性能和表面抗腐蚀性能使其在很多关键技术应用中受到高度重视。
因此，研究如何制备低损耗电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层以及它的制备工艺具有重要的意义。
（一）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的材料组成电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层是一种以镍、纳米金刚石和其他辅助材料为主要成分的特殊涂层体系，由于纳米金刚石具有较高的硬度和耐磨性能，可以提高涂层的抗磨性能。
除此之外，由于纳米金刚石具有高热稳定性，可以在高温环境下提供更好的保护。
（二）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备工艺电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备严格控制溶液组成、气体混合比例、处理温度和处理时间，其大致制备工艺可以分为：清洗、干燥、镀层制备、机械处理、热处理和检测几个步骤。
（1）清洗：清洗金属基体是制备电刷镀镍基纳米金刚石复合涂层的第一步，采用超声清洗或其他物理、化学方法实现对金属基体的清洗，有效去除基体表面的污染物和作用力污染杂质。
（2）干燥：金属基体清洗后，应尽快进行干燥处理，以免污垢粘附在基体表面影响涂层的质量。
（3）镀层制备：在温度、湿度、混合比例、分装密度等参数控制下，采用电刷镀技术制备出电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层。
（4）机械处理：使用精密磨头精细磨削涂层表面，使表面平滑光洁，减少去模孔和把模痕，使镀层表面光洁度以及耐磨质量更加优良。
（5）热处理：将电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行热处理，以改善镀层的性能，增强其耐磨性能和抗腐蚀性能。
（6）检测：最后，通过物理检测、电化学检测、扫描电子显微镜检测等方法，对电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行全面检测，以保持高质量。
电镀镍铁合金(3篇)
第1篇摘要随着工业技术的不断发展，电镀技术在材料表面处理领域发挥着越来越重要的作用。
镍铁合金作为一种优良的耐腐蚀、耐磨、耐高温材料，在航空、航天、汽车、石油、化工等行业得到广泛应用。
本文介绍了电镀镍铁合金的基本原理、工艺流程、性能特点以及应用领域，旨在为电镀镍铁合金的研究和应用提供参考。
一、引言电镀镍铁合金是一种具有优良性能的表面处理材料，它具有以下特点：1. 耐腐蚀：镍铁合金具有良好的耐腐蚀性能，在多种腐蚀性环境中都能保持稳定。
2. 耐磨：镍铁合金具有较高的耐磨性，适用于高速、重载的场合。
3. 耐高温：镍铁合金具有良好的耐高温性能，适用于高温环境。
4. 磁性：镍铁合金具有一定的磁性，可用于磁性材料的生产。
二、电镀镍铁合金的基本原理电镀镍铁合金的基本原理是利用电解质溶液中的镍离子和铁离子在电极上还原沉积，形成镍铁合金层。
具体过程如下：1. 电解质溶液：电解质溶液中含有镍离子、铁离子以及适量的辅助添加剂。
2. 电极：电极通常采用不锈钢或钛材料制成。
3. 电解：在电解过程中，电解质溶液中的镍离子和铁离子在电极上还原沉积，形成镍铁合金层。
4. 后处理：电镀完成后，对镍铁合金层进行清洗、烘干、热处理等后处理工艺。
三、电镀镍铁合金工艺流程1. 溶液准备：根据需要电镀的镍铁合金成分，配制电解质溶液。
2. 电极制备：制备不锈钢或钛电极。
3. 电解：将电极放置在电解槽中，通入电流，使电解质溶液中的镍离子和铁离子在电极上还原沉积。
4. 清洗：电镀完成后，将工件取出，用去离子水清洗表面。
5. 烘干：将工件放置在烘箱中，进行烘干处理。
6. 热处理：对烘干后的工件进行热处理，以提高其性能。
四、电镀镍铁合金性能特点1. 耐腐蚀性：电镀镍铁合金具有优良的耐腐蚀性能，适用于多种腐蚀性环境。
2. 耐磨性：电镀镍铁合金具有较高的耐磨性，适用于高速、重载的场合。
3. 耐高温性：电镀镍铁合金具有良好的耐高温性能，适用于高温环境。
4. 磁性：电镀镍铁合金具有一定的磁性，可用于磁性材料的生产。
电刷镀Ag-Bi_合金镀层的结构与耐蚀性能研究
表面技术第53卷第4期电刷镀Ag-Bi合金镀层的结构与耐蚀性能研究杜宝帅*，闫芝成，张忠文，张都清，索帅，李新梅（国网山东省电力公司电力科学研究院，济南 250002）摘要：目的采用电刷镀技术制备Ag-Bi合金镀层，揭示镀层的微观结构特征与耐腐蚀性能。
方法基于酸性硫代硫酸钠无氰镀液体系，利用电刷镀技术在铜基体上制备了纯银以及Ag-Bi合金镀层。
利用XRD和SEM 分析了镀层的物相组成和微观形貌，采用显微硬度计测试了镀层的硬度，通过极化曲线和电化学阻抗谱对镀层的耐腐蚀能力进行了表征。
结果电刷镀制备的合金镀层均由面心立方结构Ag(Bi)过饱和固溶体组成，在Ag-15.64Bi合金镀层中还形成了六方结构α-Bi相。
所制备的镀层具有纳米级晶粒尺寸，范围为13.5~21 nm。
与纯Ag镀层相比，电刷镀Ag-Bi合金镀层的致密性和平整度明显提高。
合金镀层的硬度随着Bi含量的增加而增加，最高为220.7HV。
镀层的自腐蚀电位和电荷转移电阻随着Bi含量的增加先增加后减小，腐蚀电流密度呈现相反趋势，Ag-4.52Bi镀层具有最佳的耐腐蚀能力，其自腐蚀电位为−0.189 V，腐蚀电流密度为1.76×10−2 mA·cm−2，电荷转移电阻为1 635 Ω·cm2。
结论通过在酸性硫代硫酸钠镀液中加入硝酸铋，可以电刷镀制备Ag-Bi合金镀层。
Bi元素含量对镀层的显微硬度和耐腐蚀能力均具有显著影响。
随着镀层中Bi元素的增加，固溶强化、细晶强化效应使镀层的硬度明显增加。
合金镀层中孔隙和缝隙等结构缺陷的减少阻碍了腐蚀介质的渗入，Bi元素对镀层钝化膜的形成具有促进作用，最终使镀层的耐腐蚀性能得到提升。
关键词：电刷镀；Ag-Bi镀层；耐蚀性；显微硬度中图分类号：TG174.44 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)04-0110-07DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.04.010Investigation on Structure and Corrosion Resistance ofAg-Bi Alloy Coating Fabricated by Brush PlatingDU Baoshuai*, YAN Zhicheng, ZHANG Zhongwen, ZHANG Duqing, SUO Shuai, LI Xinmei(State Grid Shandong Electric Power Research Institute, Jinan 250002, China)ABSTRACT: Silver coating has been used extensively in the field of power electronics and aerospace industry. However, due to its inherent FCC crystal structure and sensitivity to corrosive factors such as Cl− and SiO2, it suffers from low wear and corrosion resistance. Non-cyanide silver alloy plating shows promise in improving the comprehensive properties of silver coating. The work aims to fabricate Ag-Bi alloy coating by brush plating technology and reveal its characteristic microstructure and corrosion resistance property. Based on acidic non-cyanide sodium thiosulfate plating bath, pure Ag and Ag-Bi alloy coatings were synthesized on copper by brush plating. Bi(NO)3 was used as the source of Bi element in the coating and varied in收稿日期：2023-01-03；修订日期：2023-03-21Received：2023-01-03；Revised：2023-03-21基金项目：国网山东省电力公司科技项目（520626210020）Fund：Scientific Research Project from State Grid Shandong Electric Power Company (520626210020)引文格式：杜宝帅, 闫芝成, 张忠文, 等. 电刷镀Ag-Bi合金镀层的结构与耐蚀性能研究[J]. 表面技术, 2024, 53(4): 110-106.DU Baoshuai, YAN Zhicheng, ZHANG Zhongwen, et al. Investigation on Structure and Corrosion Resistance of Ag-Bi Alloy Coating Fabricated by Brush Plating[J]. Surface Technology, 2024, 53(4): 110-116.*通信作者（Corresponding author）第53卷第4期杜宝帅，等：电刷镀Ag-Bi合金镀层的结构与耐蚀性能研究·111·the plating bath to control the content of Bi in the alloy coating. T2 copper was used as the substrate, and it was ground with sand paper and subject to electro-cleaning and activation before the brush plating process. XRD and SEM were used to analyze the phase constituent and micro-morphology. Microhardness tester was employed to measure the hardness of the coatings.Corrosion resistance of the coatings was characterized by polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy.Results showed that FCC supersaturated Ag(Bi) phase was presented for all the coatings, and hexagonal α-Bi phase was found in the Ag-15.64Bi alloy coating, which indicated the phase separation for this coating. The phenomenon of Ag(Bi) diffraction peak shifting to the left was found due to the solid solution effect of Bi element. The brush plated coatings possessed nano-sized grain structure which was in the range of 13.5-21 nm. Surface of the pure Ag coating showed the cauliflower-like morphology, while Ag-Bi coatings presented much refined granular structure. Compared with the pure Ag coating, brush plated Ag-Bi alloy coatings showed improved compactness and surface roughness. With the increase of Bi content in the alloy coating, the microhardness increased accordingly, reaching a maximum value of 220.7HV for the Ag-15.64Bi alloy coating. Electrochemical test showed that in general, the incorporation of Bi element in the Ag coating improved the corrosion resistance of the alloyed coating. Corrosion potential and charge transfer resistance increased firstly and then decreased with the increase of Bi content in the coating, while corrosion current density showed the opposite trend. Ag-4.52Bi showed the best corrosion resistance property, with corrosion potential of −0.189 V, corrosion current density of 1.76×10−2 mA·cm–2, and charge transfer resistance of 1 635 Ω·cm2. Electrochemical impedance spectroscopy of the tested coatings showed the feature of single time constant, corresponding to the interface of Ag coating and electrolyte solution. Conclusion can be made that by adding sodium thiosulfate in the acidic plating bath, Ag-Bi alloy coating can be fabricated by brush plating. Content of Bi has significant effect on the microhardness and corrosion resistance of the coating. With the increase of Bi content in the coating, the hardness of the coating is improved due to the solution strengthening and grain refinement strengthening. Corrosion medium is blocked because of the reduction of structure defects such as pores and crevices, and Bi element can promote the formation of passive film on the coating, resulting in the enhancement of corrosion resistance of the Ag-Bi alloyed coating.KEY WORDS: brush plating; Ag-Bi coating; corrosion resistance; microhardness银镀层具有导电性高、化学性质稳定、高温环境下具有自润滑效应等优异的性能，在电力电子、航空航天等领域具有广泛的应用[1-4]。
纳米晶镀锌层在3.5%NaCI溶液中的腐蚀电化学行为
基金项 目： 国家自然科学基金项 目（０ ７ １５ 资助 ５４ １Ｏ ）
１ 前 言
传 统材 料 表 面纳 米 化 以 后 ， 面硬 度 、 表 摩擦 性 能 、 劳 强度 等 力 学性 能 均 有提 高 ， 疲 因此 材 料 纳米 化 的研究 引起 了人 们广泛 的关 注。 ｎ是一种 广泛用 ｚ 于钢 铁保 护 的金 属 ， 统计 ， 锌 约 占电镀 总 量 的 据 镀 ２３ ／ 。对纳米镀 锌层 的研 究有较 多报 道 ， Ｅ 曹莹等 。］ ’ 在硫 酸盐体 系 中制备 出纳 米镀 锌层 ；Ｔ ， 等１・ ￣ ｄ虹 Ｊ ］ 以
提 高试 验 数据 的准确 度 ，极 化 曲线 的测量 采 取 阴 极、 阳极 分 别测 量 的方 法 ， 扫描 速 度为 ２ Ｖ ｍ ｎ ０ ｍ ／ ｉ。
却随晶粒尺寸的减小而下降 。纳米化后镀锌层在 ５ ａ１ 液 中 的 耐 蚀 性 有 所 降 低 ， Ｙ ｕｓｆ ％Ｎ Ｃ 溶 但 ｏｓｅ
等 ］ 为纳 米 晶镀 锌 层在 Ｎ Ｏ 认 ａ Ｈ溶 液 中 易形 成 致
密 的腐 蚀 产物 膜 ，具有 比粗 晶锌 镀 层 更 高 的耐 蚀 性 。出现上述耐蚀 性差 异的原 因主要 在于 ： 一 ， 其 影
响纳米材料腐蚀性能的因素不仅仅包括晶粒尺度 ， 利用 不 同工艺 纳米 化时 ， 不仅 使 材料 的 晶粒 尺 度细 化 ， 会 对材 料 的结 构 、 分 及 状态 等 造 成 不 同 的 还 成 影 响 ，而这 些 因素 中 的任何 一个 因素 发生 变化 ， 都 会导 致 材料 腐 蚀性 能 的改变 ； 二 ， 研 究 的材 料 其 所 和腐蚀 体 系 均不 相 同 ， 即使 相 同的材 料 ， 着腐 蚀 随
纳 米 晶镀 锌层 在 ３５ ．％Ｎａ Ｉ 液 中 Ｃ溶 的腐蚀 电化 学行 为
电沉积Ni_Fe合金工艺及镀层耐蚀性的研究
收稿日期： 2011-02-22
修回日期： 2011-03-22
基金项目： 863 国家高技术研究发展计划（ 2007AA06Z320） ； 教育部科学技术研究重大项目（ 309008） ； 北京工业大学
研究生科技基金（ ykj-2010-4072）
·2· Jun． 2011
Plating and Finishing
1实验
1． 1 电沉积镍-铁合金工艺 Ni-Fe 合金镀层采用直流电沉积的方法制备，
阳极为镍板，阴极为 δ = 40μm 的紫铜片。具体操作 流程为： 清洗→化学除油→清洗→酸腐蚀→清洗→ 装挂→电镀镍-铁合金→冷水清洗→烘干。
试验中所用试剂均为分析纯，镀液用去离子水 配制。镀液组成为： 200g / L NiSO4·6H2 O，40 g / L 硼 酸，4g / L 糖精，40 g / L 柠檬酸钠，1 g / L 抗坏血酸，依 次为 0、10、20 和30 g / L FeSO4·7H2 O，镀液的 pH 控 制在 3． 0 ～ 3． 5，θ 为 60 ～ 65℃ ，极板间距 6 cm，Jκ = 3A / dm2 。 1． 2 镀层成分、形貌和微观结构分析
目前，对于 Ni-Fe 合金镀层的耐腐蚀性能有一 定的研究，但 是 其 基 体 大 多 集 中 在 不 锈 钢 板［6］、冷 轧铜板［7］或 铝 合 金［9］ 等 材 料 上。 随 着 电 子 产 品 的 发展，Ni-Fe 合金箔在电子工业上作为记忆、记录和 计算机储存装置而得到一定规模的应用。采用电 沉积方法在铜箔上获得镍-铁磁性合金薄膜材料，突 破了传统磁屏蔽材料的应用局限，铜箔基体上得到 的镍-铁合金薄膜是一种新型的柔性基体复合磁屏 蔽材料，拓 宽 了 材 料 的 使 用 范 围。 但 是，关 于 这 种 新型的柔性基体复合磁屏蔽材料的腐蚀性能却很 少报道。因此本文以直流电沉积的方法在铜箔基 体上制备了纯 Ni 和不同铁含量的 Ni-Fe 合金镀层， 并采用电化学方法系统研究了该合金镀层在 5% 的 硫酸溶液、3． 5% 的氯化钠溶液以及 5% 的氢氧化钠 溶液中的腐蚀行为，分析了 Ni-Fe 合金镀层中 Fe 元 素对其耐蚀性能的影响。
电镀纳米晶材料的制备及其性能研究
电镀纳米晶材料的制备及其性能研究随着科技的不断进步，纳米科技已经成为了当前科技领域中备受关注的一个分支。
在材料学中，纳米晶材料能够表现出非常重要的性质，例如热力学稳定性、机械性能、磁性等。
其中，电镀纳米晶材料也成为了现代材料学中的一个热点研究方向。
本文将会对电镀纳米晶材料的制备及其性能研究进行探讨。
一、纳米晶材料的基本概念纳米晶材料，是指晶粒尺寸小于100纳米的材料，也即是由纳米晶构成的材料。
同时，晶粒尺寸在1至100纳米之间的材料也称为纳米晶颗粒（nanocrystal）。
与传统的微米材料相比，纳米晶材料的晶界数量更多，而且晶间距也得到了明显的减小，进而导致材料的方向性、力学性能等发生了明显的变化。
而这些变化可能对纳米材料电学、光学等性质产生强烈影响，这也是纳米晶材料被广泛应用于科技领域的原因之一。
二、电镀纳米晶材料的制备方法当前，实现电镀纳米晶的有效方法主要有两种：晶粒尺寸定向控制法和晶格压缩法。
首先，晶粒尺寸定向控制法，也称为孪晶诱导法，是通过调控晶界和孪晶来实现晶格的重构。
在该方法中，材料表面会引入一些杂质，从而影响晶界的移动和新的晶界形成。
这些杂质同时也会形成孪晶，使得一些新的晶界被限制在孪晶附近。
这种方法因其操作简单、成本低廉而被广泛应用。
其次，晶格压缩法是指通过引入外界压缩作用来改变晶粒尺寸的方法。
在这种方法中，通过对材料施加外力，使得材料的晶粒向外由于压缩而被压缩。
通过控制压缩程度，可以调控晶粒的尺寸。
晶格压缩法由于实验过程中较为复杂，因此成本相对较高，但是有效性较好，且不会引入过多的杂质。
三、电镀纳米晶材料的性能研究1. 机械性能电镀纳米晶材料通常可以表现出很好的强度和延展性。
这是因为材料中晶界面的增加可以抑制材料的晶粒形成，进而提高材料的强度和延展性。
此外，许多研究发现，材料的硬度和强度随着晶粒尺寸的减小而增加。
2. 熔点变化据研究发现，纳米晶在接近高熔点的金属材料中具有降低固体熔点的效果。
电刷镀Ni-PTFE纳米复合镀层的摩擦特性研究
电刷镀Ni-PTFE纳米复合镀层的摩擦特性研究摩擦特性研究的目的是评估电刷镀Ni-PTFE纳米复合镀层的性能。
本文通过实验测试和分析，探讨了纳米复合镀层在不同工作条件下的摩擦特性。
研究结果表明，纳米复合镀层具有较低的摩擦系数和优良的耐磨性能。
同时，纳米复合镀层能有效减少摩擦带表面的磨损和粘着现象，具有良好的自润滑性能。
此外，纳米镀层的疏水性还为其在润滑薄膜形成过程中提供了额外的优势。
综合实验结果分析，电刷镀Ni-PTFE纳米复合镀层具有潜力应用于降低摩擦和磨损的领域，例如机械工程和汽车工业等。
但是，进一步的研究和优化仍然需要进行，以进一步提高纳米复合镀层的性能和稳定性。
另一个关键问题是研究电刷镀Ni-PTFE纳米复合镀层摩擦特性影响因素的分析。
通过调整不同工艺参数，如电镀时间、电流密度和镀液配方等，可以对纳米复合镀层的性能进行控制和改善。
例如，增加电镀时间可以提高镀层的均匀性和致密性，从而提高摩擦特性的稳定性。
而通过调整电流密度，可以控制纳米粒子在镀层中的分布和浓度，从而影响纳米复合镀层的摩擦性能。
另外，镀液配方中的添加剂也可以对纳米复合镀层的性能进行调控，例如添加表面活性剂可以提高镀层的润湿性和减少摩擦系数。
此外，在实验研究过程中，还需要对纳米复合镀层的摩擦特性进行定量评估。
通常采用摩擦力测试机来测量纳米复合镀层样品的摩擦力和摩擦系数。
同时，通过扫描电子显微镜（SEM）观察镀层表面的微观形貌，例如表面的磨损和粘着情况，以定量评估纳米复合镀层的耐磨性能。
通过这些实验方法的综合分析，可以得出关于电刷镀Ni-PTFE纳米复合镀层的摩擦特性的定量结果。
总的来说，电刷镀Ni-PTFE纳米复合镀层具有良好的摩擦特性和耐磨性能，适用于降低摩擦和磨损的应用领域。
通过调整工艺参数和镀液配方，可以进一步改善纳米复合镀层的性能。
然而，对于纳米复合镀层摩擦特性的研究仍然需要深入进行，以满足不同领域的实际应用需求。
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展纳米颗粒材料具有独特的物理和化学特性，可以被广泛应用于各个领域。
在金属涂层的研究中，纳米颗粒材料被广泛应用于改善金属涂层的耐蚀性能。
本文将综述利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的研究进展。
一、纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响1.1 纳米颗粒增强金属涂层的抗腐蚀能力纳米颗粒能够与金属基体形成均匀的分散体系，并在涂层表面形成更致密的保护膜。
这种保护膜可以阻止外界腐蚀介质的侵入，提高金属涂层的抗腐蚀性能。
研究表明，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐腐蚀性能，延长金属涂层的使用寿命。
1.2 纳米颗粒提高金属涂层的耐磨性能纳米颗粒可以有效地填充金属涂层中的缺陷和孔隙，提高涂层的致密性和硬度。
同时，纳米颗粒的形成还可以提高金属涂层的耐磨性能，减少摩擦损失。
因此，添加纳米颗粒可以有效地改善金属涂层的耐磨性能，延长涂层的使用寿命。
1.3 纳米颗粒改善金属涂层的耐氧化性能纳米颗粒可以形成致密的氧化层，并提供额外的保护作用，减少氧化介质对金属涂层的侵蚀。
研究发现，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐氧化性能，防止金属涂层因氧化而失效。
这对于金属涂层在高温、高氧化介质下的应用具有重要意义。
二、利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的方法2.1 纳米颗粒的表面修饰为了提高纳米颗粒与金属基体之间的相容性，常常需要对纳米颗粒进行表面修饰。
表面修饰可以使纳米颗粒与金属基体形成更牢固的结合，提高涂层的耐蚀性能。
常用的表面修饰方法包括硅化、钝化、改性等。
2.2 纳米颗粒的复合应用为了进一步提高金属涂层的耐蚀性能，可以将不同类型的纳米颗粒进行复合应用。
例如，可以将具有不同功能的纳米颗粒相互结合，形成复合纳米颗粒，同时改善金属涂层的抗腐蚀性能、耐磨性能和耐氧化性能。
2.3 纳米颗粒的结构调控通过调控纳米颗粒的形状、尺寸和组分，可以进一步改善纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响。
研究表明，纳米颗粒的形态特征对金属涂层的性能有着重要影响。
通过纳米涂层改善耐蚀合金钢的抗腐蚀性能研究
通过纳米涂层改善耐蚀合金钢的抗腐蚀性能研究引言：在现代工业中，耐蚀材料的研发和应用对于提高产品的性能和延长使用寿命起着至关重要的作用。
合金钢作为一种重要的结构材料，常常在恶劣环境下使用，容易受到腐蚀的侵蚀。
因此，研究如何通过纳米涂层改善合金钢的抗腐蚀性能，对于工业领域具有重要的意义。
传统的抗腐蚀方法：在过去的几十年中，针对合金钢的腐蚀问题，已经提出了不少的抗腐蚀方法。
例如，电镀、热浸镀、喷涂等方法都被广泛应用于改善材料的抗腐蚀性能。
然而，这些传统的方法存在一些缺点，如涂层厚度有限，容易受到损伤，难以应对复杂的腐蚀环境等。
纳米涂层的优势：最近，纳米涂层技术被提出并应用于材料表面的改性，以提高其抗腐蚀性能。
纳米涂层具有如下几个优势：1. 超薄涂层：与传统的涂层相比，纳米涂层的厚度通常在几纳米到几十纳米之间，具有更好的透明性和柔韧性。
2. 良好的粘附性：纳米涂层能够良好地附着在合金钢表面，减少涂层脱落和剥落的风险。
3. 优异的耐腐蚀性：纳米涂层能够有效隔离氧气和水分，降低合金钢表面的腐蚀速率。
4. 多功能性：通过改变纳米涂层的组成和结构，可以改善合金钢的耐腐蚀性能，并具备防污、防磨损等多种功能。
纳米涂层改善耐蚀合金钢的抗腐蚀性能研究方法：针对通过纳米涂层改善耐蚀合金钢的抗腐蚀性能这一任务，我们可以采用以下方法进行研究。
1. 材料的选择：选择合适的耐蚀合金钢作为研究对象。
首先，需要明确所研究的耐蚀合金钢的成分和特性，并确定所需的腐蚀环境条件。
2. 纳米材料的选择：选择适合于耐蚀合金钢的纳米材料作为涂层的添加剂。
考虑到纳米材料的稳定性和与合金钢的相容性，选择合适的纳米材料非常重要。
3. 涂层制备方法：选择适合的纳米涂层制备方法，如物理气相沉积、化学气相沉积、溶液法等，制备出具有一定厚度和均匀性的纳米涂层。
4. 表征分析：利用不同的表征技术，如扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等，对合金钢表面和涂层进行微观结构和化学成分的分析。
纳米涂层的防腐性能研究
纳米涂层的防腐性能研究纳米涂层，这玩意儿听起来是不是挺高大上的？其实啊，它在防腐方面的表现那可真是相当出色！先来说说啥是纳米涂层。
简单讲，就是一种超级薄的涂层，薄到啥程度呢？就像给东西穿上了一层几乎看不见的“隐形衣”。
这“隐形衣”可厉害了，能把腐蚀的小恶魔挡在门外。
我之前去一个工厂参观，就看到了纳米涂层在实际应用中的神奇效果。
那是一个生产金属零件的工厂，到处都是机器轰鸣，工人师傅们忙忙碌碌。
在一个车间里，有两批同样材质的金属零件，一批涂了纳米涂层，另一批没有。
没涂的那些，放在那里没多久，表面就开始有了锈迹，颜色变得暗淡无光。
而涂了纳米涂层的呢，依然光亮如新，就跟刚生产出来似的。
我凑近仔细看，涂了纳米涂层的零件表面就像有一层细腻的保护膜，摸上去还有点滑滑的。
咱再深入研究研究纳米涂层为啥防腐性能这么强。
这得从它的结构说起。
纳米涂层的颗粒超级小，小到能填补物体表面那些微小的缝隙和孔洞。
就好像是一群小小的卫士，把可能让腐蚀物质钻空子的地方都给堵得严严实实。
而且啊，这纳米涂层还能改变物体表面的性质，让腐蚀物质不容易附着在上面。
比如说，水啊、氧气啊这些容易导致腐蚀的东西，碰到纳米涂层就像碰到了一堵滑溜溜的墙，根本沾不住。
还有呢，纳米涂层的化学稳定性也特别牛。
它能在各种恶劣的环境下坚守岗位，不怕酸、不怕碱，就像一个打不倒的小强。
就算是在高温、高湿度的条件下，它也能稳稳地发挥防腐作用。
想象一下，如果咱们的汽车零件都用上纳米涂层，那车子开个好几年都不用担心生锈的问题，多省心啊！还有那些海上的设备，天天被海水泡着，如果有了纳米涂层的保护，使用寿命肯定能大大延长。
不过，纳米涂层也不是完美无缺的。
比如说，它的制备成本相对较高，施工工艺也比较复杂。
这就像是一个武功高强的大侠，培养起来可不容易。
但随着技术的不断进步，相信这些问题都会慢慢得到解决。
总的来说，纳米涂层在防腐领域的表现真的让人眼前一亮。
虽然它还有一些需要改进的地方，但未来的发展前景那绝对是一片光明。
电镀纳米晶钴涂层
电镀纳米晶钻涂层钢铁的腐蚀和磨损环境烟台电镀技术研究所Nan ovate COP钢应用涉及腐蚀性环境，加上高磨损条件下的腐蚀，尤其是积极的，传统上使用工程”电镀硬铬（EHC）,用于保护钢铁。
其他电镀金属提供良好的耐腐蚀性（如镉（Cd），镍锌（锌镍）），他们迅速消除磨损条件下，留下暴露腐蚀的钢。
在最近几年中，出现了一推，以减少使用有毒的镀硬铬工人的卫生和安全的原因。
Nan ovate 扶贫电镀In tegran 公司已开发了电镀纳米晶钻，称为Na novate 扶贫（也称为为n CoP ）的，也就是下降的更换镀硬铬。
该工艺具有生产超过2万安培小时，通过它，是非常稳定的，有自2008年以来在该领域的工业部件。
在中国烟台电镀技术研究所成功开发纳米晶钻磷合金镀层，并应用到活塞杆电镀上。
Nanovate™ CoPPit, pore and crack-freeIntegran 公司向有关方面（目前部署NAVAIR，普拉特和惠特尼，耐力赛工业）技术授权，并提供小批量的生产和应用工程，通过它的设施在多伦多。
该材料特别适合用于滑动磨损应用（液压，气动）和高氯腐蚀环境（盐雾，盐酸洗涤起伏等）。
材料/工艺具有以下优点：1 ）较低的劳动力成本烟台电镀技术研究所Na novate COP 具有熔敷效率高（超过90 %与硬铬15-25 %）,允许以令人难以置信的速度被加工零件。
随着电镀速率高达200微米/小时（想象30微米8分钟！）电镀的部分，你的劳动率将大幅下降。
鉴于这通常是电镀的一部分？ 50 %，可以显着节约。
2）下游工厂/电力成本高沉积速度也将打开大门，更换多个铬线与一个单一的Nan ovate 的扶贫线。
这减少了厂房费用处理单元，意味着更少的坦克，电源和电化学为相同的通过量。
如果你的工厂在电镀过程中的峰值容量使用烟台电镀技术研究所Nan ovate 扶贫过程中的瓶颈，电镀零件加工提供了一种方法来增加你的能力。
需要厚堆积的维修维护，修理和大修（MRO ）的一侧，可以处理更快，从而为客户减少停机时间和更短的供应商的积压。
纳米晶体材料点蚀高温氧化热腐蚀电化学腐蚀行为论文
纳米晶304不锈钢腐蚀行为的研究【摘要】不锈钢由于其优越的耐蚀性能被广泛应用于现代社会的各个领域。
然而,在许多腐蚀性环境介质中,不锈钢的腐蚀仍经常发生,尤其易发生危害较大的局部腐蚀。
深入研究不锈钢耐蚀机理,对于指导发展超高耐蚀性的不锈钢新材料及表面改性新技术具有重要意义。
纳米材料因其独特的物理、化学和机械性能,引起各个领域研究者的广泛关注。
纳米材料的腐蚀行为也成为腐蚀科学领域的研究热点。
本文通过采用深度轧制技术制备了块体纳米晶体材料,并选用普通铸态合金作为对比实验样品,研究了纳米晶体材料在不同腐蚀性环境介质中的腐蚀行为。
对304不锈钢点蚀行为的研究表明：纳米化后,纳米晶304不锈钢腐蚀表面的氧化膜中Fe、Cr、Ni元素的结合能均高于普通铸态304不锈钢,此氧化膜完整、稳定地覆盖于基体表面,同时氧化膜中Cl-离子的活性明显降低,导致膜的溶解速度减慢,提高了纳米晶304不锈钢耐Cl-离子侵蚀性能。
由于纳米晶304不锈钢表面s-s 轨道电子的权重较低,因此在腐蚀过程中的化学反应速度明显降低,从而导致纳米晶304不锈钢的化学稳定性提高。
对304不锈钢高温氧化行为的研究表明：纳米化后,纳米晶304不锈钢表面能够形成具有保护性的Cr2O3... 更多还原【Abstract】 Stainless steel is widely used in various fields of modern society because of its superior corrosion resistance. However, in many corrosion environments, the corrosion ofstainless steel happens still frequently. Especially it is prone to occur tremendous harms of local corrosion. Depth study of the corrosion resistance mechanism of stainless steel is of great significance for guiding the development of high corrosion resistance of new materials of stainless steel and surface modification techno... 更多还原【关键词】纳米晶体材料；点蚀；高温氧化；热腐蚀；电化学腐蚀行为；【Key words】Bulk nanocrystalline material；Pitting corrosion；High temperature oxidation；Hot corrosion；Electrochemical corrosion behavior；摘要5-7Abstract 7-8第一章绪论12-271.1 引言121.2 金属材料纳米化对腐蚀性能的影响12-151.2.1 纳米材料简介12-131.2.2 纳米化对腐蚀性能的影响13-151.3 304不锈钢耐蚀性能的研究现状15-171.4 含Cl~-离子水溶液腐蚀17-221.4.1 点腐蚀概论171.4.2 钝化理论17-181.4.3 钝化膜机理18-191.4.4 点缺陷模型(Point Defect Model,PDM) 19-201.4.5 Cl~-离子对点蚀的作用机理20-221.5 金属的高温氧化22-231.5.1 高温氧化机理简介221.5.2 内氧化向外氧化转变的判据22-231.6 热腐蚀及其机理23-251.6.1 硫化模型241.6.2 酸—碱熔融模型241.6.3 电化学机理模型24-251.7 课题研究25-271.7.1 课题的研究背景25-261.7.2 本课题研究内容26-27第二章纳米晶304不锈钢的制备27-302.1 样品制备27-282.2 样品的显微测试282.3 样品的形貌和组织特征28-30第三章纳米晶304不锈钢点蚀行为30-473.1 前言303.2 实验材料与方法30-313.2.1 实验材料30-313.2.2 实验方法313.3 实验结果与分析31-443.3.1 304不锈钢在盐酸溶液中的静态失重试验31-333.3.2 304不锈钢在盐酸溶液中腐蚀后的试样表面形貌33-353.3.3 304不锈钢在盐酸溶液中腐蚀后的试样表面XPS分析35-443.4 讨论44-463.5 小结46-47第四章纳米晶304不锈钢高温腐蚀行为47-614.1 前言474.2 实验材料与方法47-484.2.1 实验材料474.2.2 实验方法47-484.3 实验结果与分析48-584.3.1 850℃下304不锈钢的恒温氧化行为48-514.3.2 900℃下304不锈钢的恒温氧化行为51-544.3.3 950℃下304不锈钢的恒温氧化行为54-564.3.4 304不锈钢在不同温度下的高温氧化行为56-584.4 讨论58-604.4.1 304不锈钢的氧化机理58-594.4.2 纳米化对304不锈钢氧化性能的影响59-604.5 小结60-61第五章纳米晶304不锈钢热腐蚀行为61-695.1 前言615.2 实验材料与方法61-625.2.1 实验材料61-625.2.2 实验方法625.3 实验结果与分析62-665.3.1 600℃下304不锈钢的热腐蚀行为62-635.3.2 热腐蚀后样品的研究63-665.4 讨论66-685.5 小结68-69第六章纳米晶304不锈钢电化学腐蚀行为69-846.1 前言696.2 实验材料与方法69-716.2.1 实验材料696.2.2 实验方法69-716.3 实验结果与分析71-806.3.1 304不锈钢在HCl+Na_2SO_4体系中的动电位极化曲线71-766.3.2 304不锈钢在H_2SO_4+Na_2SO_4体系中的动电位极化曲线76-776.3.3 304不锈钢在HCl+Na_2SO_4体系中的交流阻抗77-796.3.4 304不锈钢在H_2SO_4+Na_2SO_4体系中的交流阻抗79-806.4 讨论80-836.4.1 304不锈钢在含Cl~-离子介质中的腐蚀机理分析80-826.4.2 纳米化对304不锈钢耐蚀性能的影响82-836.4.3 Cl~-离子浓度对304不锈钢耐蚀性能的影响836.5 小结83-84第七章纳米晶工业纯铁电化学腐蚀行为84-967.1 前言847.2 实验材料与方法84-857.2.1 实验材料847.2.2 实验方法84-857.3 实验结果与分析85-937.3.1 工业纯铁在盐酸溶液中的动电位极化曲线85-887.3.2 工业纯铁在盐酸溶液中的交流阻抗88-917.3.3 工业纯铁在盐酸溶液中腐蚀后的试样表面形貌91-937.4 讨论93-957.4.1 工业纯铁在盐酸溶液中的腐蚀机理分析937.4.2 纳米化对工业纯铁耐蚀性能的影响93-957.5 小结95-96第八章结论96-97参考文献。
高频脉冲电镀纳米晶镍镀层腐蚀行为研究的开题报告
高频脉冲电镀纳米晶镍镀层腐蚀行为研究的开题报告
一、研究背景
随着科学技术的发展，金属材料在机械、电气、电子、建筑等行业中得到广泛应用。
然而，在使用中，金属材料常常会受到腐蚀的影响，从而导致材料失效和寿命下降。
因此，研究和探究金属材料的腐蚀行为以及腐蚀防护措施就显得尤为重要。
高频脉冲电镀技术是一种新型的电镀技术，具有镀液稳定性好、成膜速度快、镀层质量高、金属纳米晶化等优点，因此在金属腐蚀防护方面也具有广阔的应用前景。
二、研究目的
本研究旨在通过高频脉冲电镀技术制备出纳米晶镍(Ni)镀层，并探究该镀层在不
同腐蚀环境下的腐蚀行为和腐蚀防护性能，以此研究高频脉冲电镀技术在金属腐蚀防
护方面的应用能力。
三、研究内容和方法
本研究的主要内容包括：
1、制备纳米晶镍(Ni)镀层：采用高频脉冲电镀技术，通过调节镀液的组成、工艺参数等影响因素，制备出纳米晶镍(Ni)镀层。
2、腐蚀行为研究：将制备好的镀层置于不同的腐蚀介质中，并通过腐蚀速率、
电化学行为等方面的测试，探究纳米晶镍镀层在不同腐蚀介质中的腐蚀行为。
3、腐蚀防护性能研究：结合上述腐蚀行为研究，分析镀层在不同腐蚀介质中的
腐蚀防护性能。
研究方法主要包括扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、电化学测试等实验技术，以及统计分析、比较分析等数学方法。
四、研究意义
通过本研究，可以进一步探究高频脉冲电镀技术在金属腐蚀防护方面的应用能力，为金属腐蚀防护提供新的研究思路和技术支持，具有一定的学术和应用价值。
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图５不同成分镀层在３．５％ＮａＣＩ溶液中腐蚀后的表面形貌
Ｆｉｇ．５ Ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ ａｆｔｅｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎ ＮａＣｌ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ：（ａ）Ｎｉｃｋｅｌ，ｔｏ）Ｎｉ一５．８４％Ｆｅ，ａｎｄ（ｃ）Ｎｉ一１３．４９％Ｆｅ
３Ｏ ２５ ２Ｏ １５ ｌＯ ０５
Ｆｉｇ．１ ＸＲＤ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆＮｉ ａｎｄ Ｎｉ－Ｆｅ ａｌｌｏｙ ｃｏａｔｉｎｇｓ
表１ 镍及镍铁合金刷镀层的晶粒尺寸和显微硬度
Ｔａｂｌｅ １ Ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ
喜
善 ∞弱如巧∞：２
薹 弱 国国囫励励 ｍ，Ｏ ４０～５０ ６０～７０ ８０－９０ Ｇｒａｉｎ Ｓｉｚｅ／ｎｍ
因此，本研究采用浸泡腐蚀实验比较了不同成分的 纳米晶Ｎｉ．Ｆｅ合金电刷镀层在３．５％ＮａＣＩ和１０％ＨＣＩ溶 液中的耐蚀性；并使用阳极极化曲线法，进一步表征了 纳米晶镀层的电化学腐蚀行为。
１ 实验方法
采用可溶性阳极电刷镀的方法制备纳米晶Ｎｉ．Ｆｅ合 金镀层，阳极使用纯度为９９．９９％的镍板；阴极使用紫铜 片。刷镀电源为ＴＤ．１５型恒压刷镀电源。镀液为氨基磺 酸盐体系溶液，主要成分为Ｎｉ（ＮＨ２Ｓ０３）２．４Ｈ２０ ４２０ ｇ／Ｌ；
耐蚀性能ｐ５１。Ｌｕｏ掣６】研究了块状纳米晶ｃｕ在０．１ ｍｏｌ／Ｌ
ＣｕＳ０４＋ｏ．０５ ｍｏＦＬ Ｈ２Ｓ０４溶液中的腐蚀行为。与微晶Ｃｕ 比较，纳米晶Ｃｕ由于其表面原子和晶界原子的高活性 而使得其耐蚀性降低。而Ｗａｎｇ掣７】的实验结果表明， 纳米晶Ｃｏ在ＮａＯＨ或ＮａＣｌ溶液中因其高密度晶界， 易于形成钝化膜，较微晶Ｃｏ具有更好的耐蚀性：在ＨＣｉ 或Ｈ２Ｓ０４溶液中，纳米晶Ｃｏ不易形成钝化膜，此时的 高密度晶界实际上是提供了优先腐蚀的活性点。有趣的 是，Ｌｕ等【３】的研究发现，纳米晶Ｃｕ一２０Ｚｒ在ＨＣＩ溶液中 虽然表现为活性溶解，但是其耐蚀性反而比相同成分的
２．２浸泡腐蚀性能 纳米晶Ｎｉ、Ｎｉ．５．８４％Ｆｅ和Ｎｉ一１３．４９％Ｆｅ镀层在３．５％
ＮａＣｌ溶液中浸泡腐蚀速率及腐蚀后表面形貌分别如图４ 和图５所示。由图４可见，３种成分的镀层中， Ｎｉ—１３．４９％Ｆｅ合金镀层的腐蚀速率最低，而Ｎｉ．５．８４％Ｆｅ 合金镀层腐蚀速率最高。图５为３种成分镀层腐蚀后的 表面形貌。由图５可知，３种镀层在ＮａＣＩ溶液中的腐蚀 都呈现出典型的点蚀形貌，这与ＮａＣＩ溶液腐蚀介质中 的氯离子与金属离子的结合键较强，会破坏金属表面的 保护性氧化膜［１０１，引起镀层的表面腐蚀有关。其中Ｎｉ 镀层镀态表面的胞状组织因腐蚀而变得不明显， Ｎｉ一５．８４％Ｆｅ合金镀层腐蚀后形成的腐蚀坑最多、最深， 腐蚀坑互相连接在一起，耐蚀性最差，而Ｎｉ一１３．４９％Ｆｅ 合金镀层表面轻微腐蚀，表现出优良的耐蚀性能。
铸态合金要好。Ｚｅｉｇｅｒ等嘲认为，与化学成分相同的微 晶材料相比，纳米晶Ｆｅ一８％ＡＩ在Ｎａ２Ｓ０４溶液中具有更 好的耐局部腐蚀性能，这应归因于它具有高密度的富铝 晶界，这些晶界为Ａｌ向表面的扩散提供了诸多快速通 道，导致表面铝浓度的增加，高的表面铝合金浓度赋予
纳米晶Ｆｅ一８％ＡＩ较好的耐局部腐蚀性能。可见，纳米晶 材料在不同腐蚀介质中的腐蚀机制存在不同的见解，纳 米化对材料腐蚀机制的影响有待深入研究。
图２纳米晶Ｎｉ镀层的透射电镜组织形貌及其晶粒尺寸分布 ｖｉｓ．２ ＴＥＭ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ ｏｆｔｈｅ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｎｉ ｃｏａｔｉｎｇ：（ａ）ｂｒｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｉｎｌａｇｅ，（ｂ）ｄａｒｋ ｆｉｅｌｄ ｉ．ｒｎａｇｅ，ａｎｄ（ｃ）ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｄｉｓＷｉｂｕｔｉｏｎ
收稿日期：２００８．０１．１０ 基金项目：福建省科技计划重点项（２００６Ｈ００２０）：福建省自然科学基金项目（Ｅ０４１００１１） 作者简介：项忠楠，男，１９８２年生，硕士，福州大学材料科学与工程学院，福建福州３５０１０８，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｎｇｚｈｏｎｇｎａｎ＿１９８２＠１２６．ｏ．，ｏｍ
万方数据
图６为３种成分镀层在１０％ＨＣＩ溶液中的腐蚀速 率，数量级在１０之ｍｇ／（ｃｍ２．ｈ），仍然较小，但大约是它们 在３．５％ＮａＣＩ溶液中腐蚀速率的２倍。在ＨＣＩ溶液中， 纯镍的腐蚀速率最低，Ｎｉ．５．８４％Ｆｅ合金镀层的腐蚀速率 仍然最高，而Ｎｉ．１３．４９％ｉ７ｅ合金镀层的腐蚀速率和纯镍
插７ ｌ●
２结果与分析
２．１ 镀层的微观组织结构 图１为镍及Ｎｉ．Ｆｅ合金镀层的ＸＲＤ图谱。从图１
可以看出，电刷镀Ｎｉ—Ｆｅ合金镀层在所研究的含Ｆｅ量范 围内都是单相面心立方晶格，合金元素Ｆｅ固溶于Ｎｉ金 属晶格点阵中形成（？－Ｆｅ。Ｎｉ）置换固溶体；随着含Ｆｅ量的 增加，对应刷镀层的衍射峰峰位朝低角端逐步漂移，可 见ｙ相发生了晶格膨胀。表１示出了对应的３种成分电 刷镀层通过谢乐公式计算的平均晶粒尺寸和显微硬度。 由表１可知，在相同的刷镀工艺下制备的镍及Ｎｉ．Ｆｅ合 金镀层的晶粒尺寸都是纳米级，且随Ｆｅ含量的增加，刷 镀层的晶粒尺寸减小，硬度提高。可见，用电刷镀的方 法可以制备出纳米晶镀层，合金元素Ｆｅ在Ｎｉ．Ｆｅ合金镀 层中起到固溶强化和细化晶粒的作用。
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２．１８５Ｘ（２００９）０１．０１５１．０６
近年来，纳米材料由于其独特的物理、化学和机械 性能而引起各个领域研究者的广泛注剖１１。迄今为止， 对于纳米金属材料的研究主要还是侧重于其力学性能、 塑性变形机制、热稳定性以及摩擦磨损性能等。而对其 腐蚀特性的研究虽然取得了一些有意义的研究结果，但 是在腐蚀机理方面还存在争议【２】。根据传统的腐蚀理论， 纳米材料因其存在大体积晶界和材料制各过程中所引入 的缺陷，易于形成腐蚀微电池而加速腐蚀过程的进行。 然而，已有报道的研究结果表明，纳米化提高了材料的
第３８卷 ２００９年
第１期 １月
稀有金属材料与工程
ＲＡＲＥ ＭＥｌ＝一ＬＬ ＭＬ＾ＴＥＲｌＡＩ．Ｓ ＡＮＤ ＥＮＧ［ＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖ０１．３８， Ｎｏ．１ Ｊａｎｕａｒｙ ２００９
电刷镀纳米晶镍铁合金镀层腐蚀特性的研究
项忠楠，戴品强，陈闪闪，林志福，葛 敏
（福州大学方法制备纳米晶Ｎｉ．Ｆｅ合金和纳米晶Ｎｉ镀层，用浸泡法和电化学极化法研究了纳米
尺寸分布范围则较窄，在５砣５衄范围，平均晶粒尺寸
为１４ ｌｌＩｌｌ。可见，通过ＴＥＭ分析获得的平均晶粒尺寸与 Ｘ射线衍射分析结果（见表１）基本吻合。所以，合金元素 Ｆｅ的加入不仅起到了固溶强化和细化晶粒的作用，而且 使得刷镀层的晶粒尺寸分布更加均匀。
鼍
暑
。罾
耋
２耿ｏ）
图ｌ 电刷镀镍和镍铁合金镀层的ＸＲＤ图谱
ＮｉＣｌ２．６Ｈ２０４７．５叽；ＦｅＣｌ２．４Ｈ２０ １０—３０ ｇ／Ｌ。镀液中添
加剂的使用和具体操作参见文献［９】。刷镀工艺参数为： 施镀电压乒１０Ｖ；阴阳极相对运动速度６－ｑ１ ｍ／ｒａｉｎ：施 镀温度３１８．１５～３３８．１５ Ｋ；刷镀时间为３０ ｍｉｎ。
纳米晶镍铁合金镀层中的Ｆｅ元素含量，通过ＸＬ３０ ＥＳＥＭ．ＴＭＰ型环境扫描电镜附带的能谱仪测定；Ｘ射线 衍射实验在Ｘ’Ｐｅｒｔ ＭＰＤＰｒｏ型多功能Ｘ射线多晶衍射仪 上进行，并用谢乐公式计算镀层的平均晶粒尺寸；采用 ＴｏｃｎａｉＧ２Ｆ２０ Ｓ．ＴＷＩＮ型２００ ｋＶ场发射透射电子显微镜 对镀层的微观组织结构进行观察和分析，并通过暗场像 对刷镀层的晶粒尺寸分布进行统计；应用ＨＸ－１０００型维
·１５２·
稀有金属材料与工程
第３８卷
氏显微硬度计测定镀层硬度值，载荷为５０ ｇ，载荷保持 时间为１５ Ｓ。
室温条件下，用浸泡法比较纳米晶Ｎｉ、Ｎｉ一５．８４％Ｆｅ 和Ｎｉ．１３．４９％Ｆｅ合金镀层在３．５％卜『ａＣｌ（质量分数，下 同）和１０％ＨＣＩ溶液中的耐蚀性。在２种溶液中的浸泡 腐蚀时间均为２４０ ｈ，并且每隔２４ ｈ取出样品称重，计 算腐蚀速率。腐蚀失重在ＭＥ＇ＶｒＬＥＲ．ＡＥ２６０型电子天秤 上称量，精度为０．０００１ ｇ。浸泡实验完成后，用ＸＬ３０ ＥＳＥＭ．ＴＭＰ型环境扫描电镜观察镀层腐蚀后的表面形 貌。采用Ａｕｔｏｌａｂ—Ｐａｓｔａｔ．３０２型电化学工作站分别测定不 同成分合金镀层在３．５％ＮａＣＩ和１０％ＨＣＩ溶液中的极化 曲线，电极系统为三电极体系，工作电极为待测合金镀 层，参比电极为饱和甘汞电极（ＳＣＥ），辅助电极为铂电极， 测量极化曲线的参数设定为：起始电位＿ｏ．８ Ｖ，终止电 位０．６ Ｖ，在２种腐蚀溶液中的扫描速度均为１０ ｍＶ／ｓ。
匀，其在３．５％ＮａＣｌ溶液中的耐蚀性优于纳米晶Ｎｉ镀层，而在１０％ＨＣＩ溶液中的耐蚀性与纳米晶Ｎｉ镀层相当；纳米 ７晶Ｎｉ和纳米晶Ｎｉ．Ｆｃ合金刷镀层在３．５％ＮａＣＩ溶液中的腐蚀形态均为点蚀，而在１０％ＨＣＩ溶液中的腐蚀形态则为均匀
腐蚀。
关键词：电刷镀；纳米晶；镍铁合金镀层；腐蚀
中图法分类号：ＴＧ １７２．５
＾■．ｏ）．∞ｍ．ｂ＿ｌ童叠吕秀鲁６ ＯＯ
Ｎｉｃｋｅｌ
Ｎｉ．５．８４％Ｆｅ Ｎｉ．１ ３．４９％Ｆｅ
图４不同成分镀层在３．５％ＮａＣＩ溶液中的腐蚀速率 Ｆｉｇ．４ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆＮｉ ａｎｄ Ｎｉ—Ｆｅ ａｌｌｏｙ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｉｎ ＮａＣＩ ｓｏｌｕｔｉｏｕ
图６不同成分镀层在１０％ＨＣｌ溶液中的腐蚀速率 Ｆｉｇ．６ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆＮｉ ａｎｄ Ｎｉ－Ｆｅ ａｌｌｏｙ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｉｎ ＨＣＩ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
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Ｎｉ．１ ３．４９％Ｆｅ
镀层相当。纳米晶Ｎｉ、Ｎｉ一５．８４％Ｆｅ和Ｎｉ．１３．４９％Ｆｅ合金 镀层在１０％ＨＣｌ溶液中腐蚀后的表面形貌如图７所示。 由图７可知，３种成分镀层在１０％ＨＣＩ溶液中经过长时 间腐蚀后仍然保持光亮平整的表面形貌，呈现均匀腐蚀 的腐蚀形态。Ｎｉ镀层表面的胞状组织除少量被腐蚀外，