3种锌镍合金镀层耐蚀性的电化学研究
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。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》范文
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，富锌涂层因其出色的防腐性能和保护效果，在工业领域得到了广泛应用。
富锌涂层以其独特的电化学特性，为金属基材提供了有效的保护。
本文旨在研究几种典型富锌涂层的电化学特性，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。
二、文献综述近年来，关于富锌涂层的研究逐渐增多，涉及各种不同类型和制备方法的富锌涂层。
研究表明，富锌涂层的电化学特性受其组成、结构、制备工艺等多种因素影响。
其中，锌的含量、涂层的厚度、涂层的致密性等因素对涂层的电化学性能具有重要影响。
此外，富锌涂层的阴极保护效应、电位变化以及腐蚀过程中各元素间的相互作用也是研究的热点。
三、研究内容与方法本研究选取了三种典型的富锌涂层进行研究，包括纯锌涂层、合金锌涂层以及纳米复合富锌涂层。
通过电化学工作站、扫描电子显微镜（SEM）等设备，对涂层的电化学特性进行测试和分析。
（一）实验材料与制备本实验采用不同配方的涂料制备三种典型富锌涂层。
涂料的主要成分包括锌粉、树脂等。
通过喷涂或刷涂的方式将涂料均匀地涂覆在金属基材上，然后进行烘烤固化，形成富锌涂层。
（二）电化学测试采用电化学工作站对三种典型富锌涂层进行电化学测试。
测试内容包括开路电位测试、极化曲线测试和交流阻抗谱测试等。
通过这些测试，可以了解涂层的电位变化、腐蚀电流密度等电化学参数。
（三）微观结构分析利用扫描电子显微镜（SEM）对涂层的微观结构进行分析。
观察涂层的表面形貌、孔隙率等特征，为分析涂层的电化学特性提供依据。
四、实验结果与分析（一）开路电位测试结果开路电位测试结果表明，三种典型富锌涂层的开路电位均高于金属基材的开路电位，说明富锌涂层具有良好的阴极保护效应。
其中，纳米复合富锌涂层的开路电位最高，说明其具有更好的防腐性能。
（二）极化曲线测试结果极化曲线测试结果显示，三种典型富锌涂层的腐蚀电流密度均低于金属基材的腐蚀电流密度，说明富锌涂层可以有效地减缓金属基材的腐蚀速度。
电镀Zn-Ni-P合金及其耐蚀性研究
电镀Zn-Ni-P合金及其耐蚀性研究刘军松;刘定富;苏琪;张厚;吕小虎【摘要】通过Hull槽实验对乙酸盐体系电镀Zn-Ni合金工艺进行了优化,再向优化后的镀液添加Na2H2PO2,制备出Zn-Ni-P合金.对不同P含量的Zn-Ni-P合金镀层的耐蚀性进行了研究,并表征其微观形貌和镀层组成.结果表明,乙酸盐电镀Zn-Ni-P合金的最佳配方及工艺条件为:ZnCl2 100 g/L,NiCl2· 6H2O 120g/L,CH3COONH4 80 g/L,CH3COONa 40 g/L,KCl 200 g/L,Na2H2PO215g/L,SDS 0.06 g/L,pH为4,电流密度为1.5 A/dm2,温度为40℃.该工艺下制备的镀层结晶细致,P含量约为12.5％,耐蚀性最好.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】Zn-Ni-P合金;耐蚀性;Tafel极化曲线;交流阻抗【作者】刘军松;刘定富;苏琪;张厚;吕小虎【作者单位】贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025;贵州大学,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2Zn-Ni合金在钢铁防腐方面优点突出，其耐蚀性比普通镀锌层高6至8倍，且钝化后的Zn-Ni合金外观可保持十几年之久。
此外，Zn-Ni合金还具有氢脆性小、机械性能好、热稳定性高等优点［1-3］。
Zn-Ni合金除用于钢铁防腐外，在一些领域也可以替代有毒有害的镉镀层。
研究人员发现，在Zn-Ni合金中加入第三种非金属物质能够有效提高Zn-Ni合金的耐蚀性，如在镀层中添加P或纳米颗粒等。
Kubisztal等［5］在硫酸盐-硫酸铵镀液中以Na2H2PO2为P源制备了Zn-Ni-P合金镀层，结果表明Zn-Ni-P合金的耐蚀性优于镉镀层。
电沉积制备zn—ni合金及其耐蚀性的研究
电沉积制备zn—ni合金及其耐蚀
性的研究
电沉积制备Zn-Ni合金及其耐蚀性的研究是对金属材料表面抗腐蚀性能的研究，它依赖于电沉积制备的Zn-Ni 合金的特性。
电沉积是一种常用的表面覆盖工艺，用于在金属表面形成一层保护层，以提高金属表面的耐蚀性能。
Zn-Ni合金是一种有机镀膜材料，具有优良的抗腐蚀性能，可用于改善金属表面的耐蚀性能。
Zn-Ni合金电沉积制备过程主要包括：金属表面清洗前准备、电沉积涂层、涂层烘烤、表面检测和性能测试。
金属表面清洗前准备时，需要将金属表面处理干净，然后用溶液清洗，以去除金属表面的污垢和油污。
电沉积涂层是制备Zn-Ni合金的关键步骤，通常采用阴极溅射或激光电沉积技术，在金属表面形成一层Zn-Ni合金保护层。
涂层烘烤时，采用气体热处理方式，使涂层得到固化，提高涂层的耐蚀性能。
表面检测和性能测试是评估Zn-Ni合金抗腐蚀性能的重要环节，一般采用扫描电子显微镜和腐蚀试验等方法，测试涂层的厚度、表面形貌以及耐蚀性能。
总之，电沉积制备Zn-Ni合金及其耐蚀性的研究主要包括：金属表面清洗前准备、电沉积涂层、涂层烘烤、表
面检测和性能测试等步骤，旨在改善金属表面的耐蚀性能，以达到抗腐蚀的目的。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》范文
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，富锌涂层因其出色的防腐性能和保护效果，在工业领域得到了广泛应用。
富锌涂层主要通过电化学保护机制，如阴极保护和牺牲阳极效应，来保护基体材料免受腐蚀。
本文旨在研究几种典型富锌涂层的电化学特性，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述近年来，关于富锌涂层的研究不断深入，涵盖了涂层的制备工艺、结构、性能以及电化学特性等方面。
已有研究表明，富锌涂层的电化学特性受到涂层组成、厚度、孔隙率以及环境因素等多种因素的影响。
在电化学保护过程中，富锌涂层主要通过阴极保护和牺牲阳极效应来实现对基体材料的保护。
三、实验方法本文选取了几种典型的富锌涂层作为研究对象，包括纯锌涂层、合金锌涂层以及纳米复合富锌涂层等。
通过制备不同配比的涂层样品，运用电化学工作站进行电化学测试，包括开路电位测试、极化曲线测试和电化学阻抗谱测试等。
四、实验结果1. 开路电位测试通过开路电位测试，我们观察到不同涂层的开路电位有所差异。
纯锌涂层的开路电位相对较低，而合金锌涂层和纳米复合富锌涂层的开路电位较高。
这表明，在腐蚀过程中，合金元素和纳米复合材料可以提高涂层的电化学活性。
2. 极化曲线测试极化曲线测试结果显示，随着电位的正移，电流密度逐渐增大。
其中，合金锌涂层和纳米复合富锌涂层的电流密度较低，表现出较好的耐蚀性能。
此外，我们还观察到不同涂层在腐蚀过程中的阴极反应和阳极反应的差异。
3. 电化学阻抗谱测试电化学阻抗谱测试结果表明，不同涂层的阻抗值存在差异。
在低频区，纯锌涂层的阻抗值较低，而合金锌涂层和纳米复合富锌涂层的阻抗值较高。
这表明后两者具有更好的防腐蚀性能。
此外，阻抗谱的形状也反映了不同涂层的反应过程和机理。
五、讨论根据实验结果，我们可以对不同富锌涂层的电化学特性进行讨论。
纯锌涂层虽然具有较低的成本和简单的制备工艺，但其电化学性能相对较弱。
而合金锌涂层和纳米复合富锌涂层由于引入了合金元素和纳米材料，提高了涂层的电化学活性和耐蚀性能。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》范文
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，涂层材料在各种工程领域中得到了广泛的应用。
其中，富锌涂层因其优异的防腐蚀性能，成为了工业保护领域中常用的涂层材料之一。
然而，不同种类的富锌涂层其电化学特性存在着较大的差异，对其深入研究对于提升其防腐效果、提高使用寿命具有重要意义。
本文将针对几种典型富锌涂层的电化学特性进行研究，为相关领域的工程应用提供理论支持。
二、文献综述近年来，国内外学者对富锌涂层的电化学特性进行了广泛的研究。
其中，常见的富锌涂层包括纯锌涂层、合金锌涂层以及复合型富锌涂层等。
这些涂层在电化学防腐领域表现出不同的特性。
纯锌涂层因其较高的纯度和优良的防腐蚀性能得到了广泛的应用，但同时也存在一些局限性。
而合金锌涂层通过添加其他元素提高了其硬度和耐蚀性，表现出更强的防腐蚀能力。
此外，复合型富锌涂层结合了多种材料的优点，具有更好的综合性能。
这些研究为富锌涂层的应用和发展提供了重要的理论基础。
三、几种典型富锌涂层的电化学特性研究1. 纯锌涂层电化学特性研究纯锌涂层具有优良的防腐蚀性能，其电化学特性主要表现为锌的阳极反应和阴极反应。
在腐蚀环境中，锌作为阳极发生氧化反应，形成氧化锌保护膜，阻止了腐蚀的进一步发展。
然而，纯锌涂层的缺点是硬度较低，易受物理损伤。
因此，在实际应用中需要与其他材料进行复合以提高其性能。
2. 合金锌涂层电化学特性研究合金锌涂层通过添加其他元素如铝、镁等，提高了其硬度和耐蚀性。
这些元素在涂层中形成合金相，提高了涂层的稳定性。
在电化学腐蚀环境中，合金锌涂层表现出更强的防腐蚀能力，其阳极反应和阴极反应也与纯锌涂层有所不同。
3. 复合型富锌涂层电化学特性研究复合型富锌涂层结合了多种材料的优点，具有更好的综合性能。
其电化学特性不仅取决于各组分的性能，还与组分之间的相互作用有关。
在腐蚀环境中，复合型富锌涂层能够形成多层保护膜，提高其防腐蚀效果。
此外，复合型富锌涂层还具有良好的耐磨、耐热等性能，使其在恶劣环境下具有更好的应用前景。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着防腐涂料的发展，富锌涂层因其出色的防腐性能被广泛应用于船舶、桥梁、石油化工等重防腐领域。
本文将重点研究几种典型富锌涂层的电化学特性，为实际应用提供理论支持。
二、文献综述富锌涂层以其高锌含量和优异的防腐蚀性能得到了广泛关注。
近年来，众多学者对富锌涂层的电化学性能进行了深入研究。
这些研究主要集中在涂层的组成、结构、电化学阻抗、极化行为等方面。
然而，不同类型富锌涂层的电化学特性存在差异，因此，对几种典型富锌涂层的研究具有重要的实践意义。
三、研究方法本研究采用电化学工作站，结合循环伏安法、线性扫描伏安法、电化学阻抗谱等方法，对几种典型富锌涂层的电化学特性进行研究。
所研究的涂层包括纯锌涂层、合金锌涂层以及含有纳米颗粒的富锌涂层等。
四、实验结果与讨论1. 纯锌涂层电化学特性纯锌涂层在腐蚀介质中表现出良好的防腐蚀性能。
循环伏安曲线和线性扫描伏安曲线显示，纯锌涂层具有较低的腐蚀电流密度和较高的腐蚀电位。
此外，电化学阻抗谱表明，纯锌涂层具有较高的阻抗值，说明其具有良好的防腐蚀性能。
2. 合金锌涂层电化学特性合金锌涂层相比纯锌涂层具有更高的硬度和更好的耐磨性能。
电化学测试结果显示，合金锌涂层具有更低的腐蚀电流密度和更高的腐蚀电位，表现出更强的防腐蚀性能。
此外，合金元素的存在提高了涂层的耐蚀性。
3. 含有纳米颗粒的富锌涂层电化学特性含有纳米颗粒的富锌涂层具有优异的物理性能和防腐蚀性能。
电化学测试结果表明，纳米颗粒的加入显著提高了涂层的电化学性能。
纳米颗粒在涂层中起到了阻碍腐蚀介质渗透的作用，从而提高了涂层的耐蚀性。
此外，纳米颗粒还可以提高涂层的机械性能和耐磨性能。
五、结论本研究通过对几种典型富锌涂层的电化学特性进行研究，得出以下结论：1. 纯锌涂层、合金锌涂层和含有纳米颗粒的富锌涂层均具有良好的防腐蚀性能；2. 合金元素和纳米颗粒的加入可以显著提高富锌涂层的电化学性能和物理性能；3. 电化学工作站结合循环伏安法、线性扫描伏安法、电化学阻抗谱等方法可以有效评估富锌涂层的电化学特性；4. 本研究为富锌涂层在实际应用中的选择和优化提供了理论依据。
用电化学阻抗谱研究钢表面三种电镀镍层的耐蚀性
用 电化 学 阻 抗 谱 研 究 钢 表 面 三 种 电镀 镍 层 的 耐蚀 性
常 占河 ，柳 泉 ，赵宏 达 ，鲍泽斌
（ １ ．东北大学 科技产业集 团 ，沈 阳 １ １ ０ ８ １ ９ ；２ ． 中国科学 院 金 属研 究所 ，沈 阳 １ １ ０ ０ １ ６ ）
摘
要 ：在钢基体 Ｓ ４ ７ ２ ２ ０上分别 电镀光亮 、无光亮和多层镍镀层 ，采用 电化学阻抗谱 、极 化 曲线等研究 在
ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｎ ｉ ｃ ｋｅ ｌ ｉｌ ｆ ｍｓ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｕ ｓ ｉ ｎｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ
第１ ５卷 第 ４期
２ ０ １ ６年 １ ２月
材
料
与 冶
金
学
报
Ｖｏ ｌ ＿ １ ５ Ｎｏ ． ４ Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ６
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ ４ １ ８ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ６ ７ １— ６ ６ ２ ０ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ４ ． ０ １ ０
Ｃｈ ａ ｎ ｇ Ｚｈ ａ ｎ ｈ ｅ ，Ｌ ｉ ｕ Ｑｕ ａ ｎ ，Ｚｈ ａ ｏ Ｈｏ ｎ ｇ ｄ ａ ，Ｂａ ｏ Ｚｅ ｂ ｉ ｎ
（ １ ．ＮＥ Ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｃｏ ．Ｌ ｔ ｄ ，Ｎｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｎ ｒ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ￣ ｉ Ｗ，Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ ８ １ ９，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断进步，对于涂层材料在防腐蚀领域的应用日益受到关注。
其中，富锌涂层以其卓越的防腐性能在各种材料中脱颖而出。
富锌涂层中锌的活泼性使得其在涂层遭受破坏时能够通过电化学反应，将腐蚀引向自身，从而保护基体材料不受腐蚀。
本文旨在研究几种典型富锌涂层的电化学特性，以期为工业防腐蚀技术提供更深入的理沦和实验依据。
二、研究现状与目的在众多防腐技术中，富锌涂层因其优良的电化学保护性，已经成为广泛应用的防腐蚀技术之一。
然而，不同种类的富锌涂层在电化学特性上存在差异，如纯锌涂层、铝锌合金涂层以及纳米复合富锌涂层等。
因此，研究这些典型富锌涂层的电化学特性，有助于我们更好地理解其防腐机理，进一步优化涂层配方，提高防腐效果。
三、研究方法本研究所选用的几种典型富锌涂层包括纯锌涂层、铝锌合金涂层以及纳米复合富锌涂层。
采用电化学工作站对各种涂层进行极化曲线测定和电化学阻抗谱测定。
具体步骤如下：1. 制备不同种类的富锌涂层样品；2. 对样品进行预处理，包括清洗、干燥等；3. 利用电化学工作站进行极化曲线测定和电化学阻抗谱测定；4. 分析实验数据，比较不同涂层的电化学特性。
四、实验结果与分析1. 纯锌涂层的电化学特性纯锌涂层的极化曲线显示，其具有较低的腐蚀电流密度和较高的腐蚀电位，表明纯锌涂层具有良好的防腐蚀性能。
电化学阻抗谱分析表明，纯锌涂层的阻抗值较高，能够有效抵抗腐蚀。
2. 铝锌合金涂层的电化学特性铝锌合金涂层的极化曲线显示，其腐蚀电流密度较纯锌涂层有所降低，而腐蚀电位略有提高。
此外，铝锌合金涂层的电化学阻抗谱表明其阻抗值相对较高，表现出良好的防腐蚀性能。
此外，铝锌合金涂层还具有较好的机械性能和加工性能。
3. 纳米复合富锌涂层的电化学特性纳米复合富锌涂层的极化曲线和电化学阻抗谱均显示出优异的防腐蚀性能。
与纯锌涂层和铝锌合金涂层相比，纳米复合富锌涂层的腐蚀电流密度更低，腐蚀电位更高，阻抗值更大。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》范文
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一摘要：本文对几种典型富锌涂层的电化学特性进行了研究。
首先，简要介绍了富锌涂层的应用背景和重要性。
接着，详细描述了实验方法、材料选择及实验过程。
通过电化学测试手段，对不同富锌涂层的电化学性能进行了分析，并探讨了其影响因素。
最后，总结了研究结果，并指出了该领域未来的研究方向。
一、引言随着工业技术的不断发展，金属材料在各种环境下的腐蚀问题日益突出。
为了保护金属材料免受腐蚀，涂层技术应运而生。
富锌涂层因其良好的防腐蚀性能在工业领域得到广泛应用。
然而，不同种类和结构的富锌涂层具有不同的电化学特性，其在实际应用中的表现也有所差异。
因此，对富锌涂层电化学特性的研究具有重要意义。
二、实验方法与材料1. 材料选择：本研究选取了几种典型的富锌涂层材料，如纯锌涂层、合金锌涂层以及具有特殊结构的富锌涂层。
2. 实验设备：采用电化学工作站、扫描电子显微镜等设备进行实验和性能测试。
3. 实验过程：制备不同种类的富锌涂层样品，进行电化学测试，观察并记录实验结果。
三、电化学特性分析1. 开路电位测试：对不同富锌涂层进行开路电位测试，观察其电位变化趋势。
结果表明，纯锌涂层的开路电位较低，而合金锌涂层和具有特殊结构的富锌涂层具有较高的开路电位。
2. 极化曲线测试：通过极化曲线测试，分析不同富锌涂层的腐蚀电流密度和腐蚀电压。
结果表明，合金锌涂层和特殊结构富锌涂层具有较低的腐蚀电流密度和较高的腐蚀电压，表明其具有较好的防腐蚀性能。
3. 阻抗谱测试：阻抗谱测试结果显示，富锌涂层的阻抗值与其结构密切相关。
纯锌涂层阻抗值较低，而合金化及特殊结构可使阻抗值显著提高。
4. 影响因素分析：环境因素（如温度、湿度、介质等）和涂层厚度等因素对富锌涂层的电化学性能具有重要影响。
环境因素可导致涂层表面发生化学反应，影响其防腐蚀性能；而涂层厚度则直接影响其保护效果。
四、结果与讨论通过对不同富锌涂层的电化学特性进行分析，我们发现合金锌涂层和具有特殊结构的富锌涂层具有较好的电化学性能。
锌镍合金镀层耐腐蚀性的研究
镉镀层作为钢铁件的防护性镀层具有很好的 耐蚀性和优良的力学性能， 已在海洋船舶!航空电
［ 1］ 子等行业广泛应用 。由于镀镉毒性大， 处理困
难， 应用受到了限制。因此， 锌和锌的合金层作为 代镉镀层得到了广泛应用和研究。科学技术和现 代工业的发展对防护性镀层的要求越来越高， 传统
［ 2］ 。近年来， 对 的电镀锌层已不能完全满足要求 ［ 3］ 锌合金如锌与铁族金属形成的二元合金锌镍 、 ［ 4］ ［ 5］ 、 锌钴 研究较多。而锌镍合金由于具有 锌铁
!" #
锌 镍 合 金 镀 层 耐 腐 蚀 性 的 研 究 其中铁基体的容抗弧最小， 纯锌镀层其次， 锌镍合 金镀层的容抗弧最大， 即锌镍合金镀层比纯锌镀层 的腐蚀反应电阻大。这表明锌镍合金镀层的耐蚀 性优于纯锌镀层。 积出了含镍 16 !左右的锌镍合金镀层。 在 5 !NaCI 溶液腐蚀浸泡试验中， 锌镍合金腐 蚀产物致密， 牢固附着于镀层之上， 从而出现腐蚀 增重， 且腐蚀产物形成一层致密的保护膜， 减缓了 锌的溶出速度。 在 5 ! NaCI 溶液中由交流阻抗测得锌镍合金 的腐蚀反应电阻远远大于纯锌镀层的腐蚀反应电 阻。由中性盐雾试验测得锌镍合金镀层的耐盐雾 是相同厚度的纯锌镀层的 4. 5 性能达到 1 000 1， 倍， 其耐蚀性优于纯锌镀层， 在钢铁表面是一种良
0
前
言
的相对含量用美国 EDAX 公司的 PV9100 型能量 色散 X 射线分析仪检测； 锌镍合金镀层的耐蚀性 采用 YO - 25D 型盐雾试验箱测定。 1. 2 试样制备 试样以铁片为基体， 镀前经酸洗， 金相砂纸打 磨， 除油和二次蒸馏水清洗。镀液组成及工艺为： NiSO4 ・6H2 O ZDSO4 ・7H2 O Na2 SO4 H3 BO3 氨羧复合配位剂 添加剂 pH 值 温度 电流密度 镀层厚度 电化学测试 用 CHI650A 电化学工作站对镀锌层试样和镀 锌镍层试样进行极化曲线和交流阻抗测试。测试 溶液均为 5 ! NaCI 溶液， 温度为室温 （ 20 C ） ， 工 作电极四周用环氧树脂密封， 留出 1 cm2 工作面 积， 参比电极为饱和甘汞电极 （ SCE ） ， 辅助电极为 铂电极， 扫描速度为 10 mV / S。交流阻抗测试频率 为 0. 01 ~ 1. 00 X 10 5 Hz ，交流幅值为 5 mV。 1. 4 腐蚀浸泡 将试样的四周用环氧树脂密封， 留出 1 cm2 的 10 ~ 50 g / L 10 ~ 30 g / L 20 ~ 50 g / L 10 ~ 30 g / L 80 ~ 100 g / L 6 ~ 10 mL / L 4 ~5 20 ~ 40 C 0. 5 ~ 1. 5 A / dm2 8 !m
三元络合碱性电沉积锌镍合金的抗腐蚀性能研究
２ Ｙｕ ｎ ｎ ａ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｚ ｉ ｎ ｃ＆ Ｇｅ ｒ ｍａ ｎ ｉ ｕ ｍ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ， Ｑｕ ｊ ｉ ｎ ｇ ６ ５ ５ ０ １ １ ）
Ａｂ ｓ ｔ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｅ ｚ ｉ ｎ ｃ － ｎ ｉ ｃ ｋ ｅ ｌ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ ｚ ｉ ｎ ｃ － ｎ ｉ ｃ ｋ ｅ ｌ ａ ｌ —
层的耐蚀性有所降低 。
关 键 词
碱性电镀锌镍合金 极化 曲线 电化学阻抗谱 抗腐蚀性能 文献 标 识 码 ： Ａ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ１ ７ ８
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｔｅ ｒ ｎａ ｒ ｙ Ｃｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｚｉ ｎｃ — ｎｉ ｃ ｋ ｅ ｌ Ａｌ ｌ ｏ ｙ ＺＨＡＮＧ Ｘｉ ｕ ，Ｗ ＡＮＧ Ｓ ｈ ａ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ ，ＬＯＮＧ Ｊ ｉ ｎ ｍｉ ｎ ｇ ，Ｐ ＥＩ Ｈｅ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ，ＹＯＵ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ
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锌镍合金电镀工艺及性能研究
西北Ｔ业大学顾匕学位论文摘要摘要锌镍合金是近ｌＯ多年发展起来的一种新型防护性镀层，具有极高的耐蚀性、低氢脆性、可焊性和机械加工性等优良特性，极具发展前景。
本文通过选择合适的阳极及阳极电流控制方式，采用新的添加剂和络合剂实现了锌镍合金电镀。
优选出了新的锌镍合金电沉积工艺和镀液配方，系统研究了电沉积锌镍合金的工艺条件。
重点研究了阴极电路密度、ｐＨ值、镀液温度及镀液各成分对锌镍合金镀层中含镍量的影响规律。
采用了新的钝化液配方及相应的工艺对锌镍合金进行了钝化处理。
采用ｘ射线衍射仪、ＧＤＡ一７５０型辉光放电光谱仪、ＨｉｔａｃｈｉＳ一５７０型扫描电镜和多功能电子能谱仪等分析手段，对锌镍合金镀层的成分变化规律、微观形貌和结构、腐蚀产物、钝化膜的结构及成分进行了分析和研究。
采用了电化学试验法和中性盐雾试法对锌镍合金镀层的耐蚀性进行了研究。
结果表明：（１）通过此新型的镀液配方和工艺条件，可获得含镍量为９％～１２％，具有良好外观和耐蚀性的锌镍合金。
（２）随镀层厚度的增加，锌的含量不短增加，镍的含量是先增加后减小，镀层中形成了镍的富积层。
（３）含镍量不同，镀层的结构不同。
当镀层中镍含量低于６％以下时，镍与锌形成固溶体组织ｎ相；当镍含量为６％～１０％时，还会有弥散的Ｙ相合金存在；当镍含量为１０％～１４％时，镍与锌形成金属间隙化合物，其会相组织主要为Ｙ相（ＮｉｓＺｎ：。
），当镀层中镍含量高于２５％时，镀层组织主要是ｑ相，还会有弥散的‘相（Ｎｉｚｎ。
）合金。
（４）含镍１４％以下的锌镍合金，其自腐蚀电位随镍含量的增加而增加；经过钝化处理的锌镍合金镀层耐蚀性远高于锌钝化层、镉钝化层和镉钛合金镀层：（５）锌镍合金镀层腐蚀产物主要是ＺｎＯ和ＺｎＣＩ：·４Ｚｎ（ＯＨ）：，含有少量的２ＺｎＣＯ。
·３Ｚｎ（ＯＨ）。
，腐蚀产物中没有镍的存在。
（６）锌镍合金钝化膜表层主要由ＣｒＯ。
、Ｎａ：ＣｒＯ。
和Ｈ２０等组成；随钝化温度的升高，钝化膜的厚度增加；在锌镍合金钝化膜与镀层之间形成了富镍层。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》范文
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，涂层材料在防腐、防护和美化等方面扮演着越来越重要的角色。
其中，富锌涂层因其优异的防腐性能和电化学特性，被广泛应用于桥梁、船舶、石油化工等领域的钢结构防护。
本文旨在研究几种典型富锌涂层的电化学特性，为富锌涂层的应用提供理论依据。
二、文献综述富锌涂层主要通过锌的阴极保护作用来保护基体材料，其电化学特性主要包括耐腐蚀性、导电性、附着力和耐磨损性等。
目前，国内外学者对富锌涂层的研究主要集中在涂层的组成、制备工艺、表面处理等方面。
（一）富锌涂层的组成富锌涂层主要由锌、铝等金属粉末和其他添加剂组成。
其中，锌的含量越高，涂层的防腐性能越好。
此外，添加剂的种类和含量也会影响涂层的性能。
（二）富锌涂层的制备工艺富锌涂层的制备工艺主要包括喷涂、电泳等。
其中，喷涂工艺具有施工方便、涂层均匀等优点，而电泳工艺则具有优异的附着力和防护性能。
（三）富锌涂层的研究现状目前，关于富锌涂层的研究主要集中在新型材料的开发和性能优化方面。
如：通过添加稀土元素、纳米材料等来提高涂层的耐腐蚀性和耐磨性。
三、实验方法本文选取了几种典型的富锌涂层进行电化学特性研究，包括纯锌涂层、铝-锌合金涂层和含稀土元素的富锌涂层等。
采用电化学工作站进行电化学测试，包括开路电位测试、极化曲线测试和电化学阻抗谱测试等。
同时，对涂层的表面形貌和结构进行了观察和分析。
四、实验结果与分析（一）开路电位测试结果开路电位测试结果表明，不同涂层的开路电位存在一定差异。
其中，纯锌涂层的开路电位较低，而含稀土元素的富锌涂层开路电位较高。
这表明不同涂层的电化学反应活性存在差异。
（二）极化曲线测试结果极化曲线测试结果表明，各涂层在不同电位下的电流密度存在差异。
其中，纯锌涂层在较低电位下表现出较高的电流密度，表明其易受腐蚀；而含稀土元素的富锌涂层在较高电位下仍表现出较低的电流密度，表明其具有较好的耐腐蚀性能。
《2024年几种典型富锌涂层电化学特性研究》范文
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，涂层材料在保护金属基体免受腐蚀方面发挥着重要作用。
富锌涂层因其优异的防腐性能和较低的成本，在桥梁、船舶、石油化工等领域得到了广泛应用。
本文旨在研究几种典型富锌涂层的电化学特性，为涂层材料的选择和应用提供理论依据。
二、文献综述富锌涂层主要通过锌的牺牲阳极效应来保护基体金属，其电化学性能是决定涂层防腐效果的关键因素。
近年来，学者们对富锌涂层的电化学特性进行了大量研究，包括涂层的组成、结构、厚度、孔隙率等因素对涂层电化学性能的影响。
此外，不同类型富锌涂层的电化学特性也存在差异，如热喷涂锌、电镀锌、铝锌合金涂层等。
这些研究为本文提供了宝贵的理论依据。
三、研究内容1. 材料与方法本文选取了三种典型富锌涂层，分别为热喷涂锌、电镀锌和铝锌合金涂层。
采用电化学工作站、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等设备对涂层的电化学性能进行测试和分析。
2. 实验结果（1）热喷涂锌涂层热喷涂锌涂层具有较高的锌含量和致密的微观结构，使得涂层在腐蚀环境中具有较好的防护性能。
电化学测试结果表明，热喷涂锌涂层的极化电阻较大，腐蚀电流密度较小，表明其具有较好的耐腐蚀性能。
（2）电镀锌涂层电镀锌涂层具有较高的附着力和均匀性，能够有效地保护基体金属免受腐蚀。
电化学测试显示，电镀锌涂层的自腐蚀电流密度较低，表明其具有良好的耐腐蚀性能。
此外，SEM和XRD分析表明，电镀锌涂层的微观结构和化学成分对其电化学性能具有重要影响。
（3）铝锌合金涂层铝锌合金涂层因其优异的耐腐蚀性能和机械性能，在工业领域得到广泛应用。
电化学测试结果表明，铝锌合金涂层具有较低的腐蚀电流密度和较高的极化电阻，表现出良好的耐腐蚀性能。
此外，铝锌合金涂层的微观结构和化学成分对涂层的耐腐蚀性能也有显著影响。
四、讨论通过对三种典型富锌涂层的电化学性能测试和分析，我们可以得出以下结论：1. 热喷涂锌、电镀锌和铝锌合金涂层均具有较好的耐腐蚀性能，其中铝锌合金涂层的耐腐蚀性能最为优异。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言富锌涂层因其优异的防腐性能和良好的电化学特性，在工业领域中得到了广泛的应用。
随着科技进步，对于富锌涂层的电化学特性的研究也日益深入。
本文将针对几种典型的富锌涂层进行电化学特性的研究，以期为相关领域的研究和应用提供一定的参考。
二、富锌涂层的种类及其特点1. 环氧富锌涂层：具有优良的防腐蚀性能，能在恶劣环境下为基材提供保护。
其特点在于其含有的锌粉能够有效提供阴极保护，使基材免受腐蚀。
2. 聚氨酯富锌涂层：具有优异的物理性能和耐候性，能够为基材提供长期的保护。
其特点在于其优异的附着力和耐磨性。
3. 硅烷改性聚氨酯富锌涂层：兼具环氧富锌涂层和聚氨酯涂层的优点，如优异的防腐性能和良好的机械性能。
此外，它还具有良好的耐化学性能。
三、电化学特性的研究方法本文将采用电化学工作站和扫描开尔文探针等设备，对几种典型富锌涂层的电化学特性进行研究。
主要的研究方法包括开路电位测量、电化学阻抗谱分析、极化曲线测试等。
四、实验过程与结果分析1. 开路电位测量：通过测量涂层的开路电位，了解涂层的稳定性和耐腐蚀性能。
结果表明，各种富锌涂层均具有较低的开路电位，显示出良好的耐腐蚀性能。
2. 电化学阻抗谱分析：通过电化学阻抗谱分析，可以了解涂层的电化学性能和防腐机理。
结果表明，环氧富锌涂层和硅烷改性聚氨酯富锌涂层具有较高的阻抗值，显示出优异的防腐性能。
3. 极化曲线测试：通过极化曲线测试，可以了解涂层的阴极保护效果和腐蚀速率。
实验结果显示，聚氨酯富锌涂层和硅烷改性聚氨酯富锌涂层具有较好的阴极保护效果，能有效降低基材的腐蚀速率。
五、几种典型富锌涂层电化学特性的比较与讨论通过对实验结果的比较和分析，我们可以得出以下结论：1. 环氧富锌涂层具有优良的防腐蚀性能和阴极保护效果，适用于恶劣环境下的基材保护。
2. 聚氨酯富锌涂层具有优异的物理性能和耐候性，能够为基材提供长期的保护。
3. 硅烷改性聚氨酯富锌涂层兼具环氧富锌涂层和聚氨酯涂层的优点，具有优异的防腐性能、良好的机械性能和耐化学性能。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言富锌涂层在防腐蚀领域具有重要地位，其良好的防腐性能与优异的电化学特性密切相关。
随着技术的发展和需求的增加，不同类型、不同制备工艺的富锌涂层相继出现。
为了更深入地理解其电化学特性，本文针对几种典型富锌涂层进行了系统的研究，以期为实际应用提供理论支持。
二、材料与方法1. 材料选择本研究选取了三种典型的富锌涂层作为研究对象，分别为纯锌涂层、锌铝合金涂层和纳米复合富锌涂层。
这些涂层均具有不同的化学成分和物理结构，适合进行电化学特性的比较研究。
2. 制备方法三种涂层的制备方法分别为热喷涂法、电镀法和溶胶凝胶法。
详细描述了各涂层的制备过程及实验条件。
3. 电化学测试方法电化学测试包括动电位极化曲线测试、恒电流测试、交流阻抗谱等，以获取不同富锌涂层的电化学参数，如开路电位、腐蚀电流密度、腐蚀速率等。
三、实验结果与分析1. 极化曲线分析通过对三种富锌涂层的动电位极化曲线测试，我们发现纯锌涂层的腐蚀电流密度最小，其次是锌铝合金涂层，最后是纳米复合富锌涂层。
这说明纯锌涂层的防腐性能最为优秀。
但需要注意的是，不同环境下的测试结果可能有所不同。
2. 交流阻抗谱分析交流阻抗谱测试结果显示，纳米复合富锌涂层的阻抗值最高，其次是锌铝合金涂层，而纯锌涂层的阻抗值较低。
这表明纳米复合富锌涂层在抑制腐蚀电流方面具有更好的效果。
3. 恒电流测试结果恒电流测试结果表明，在不同腐蚀条件下，三种富锌涂层的腐蚀速率均较低，但依然存在差异。
其中，纯锌涂层的腐蚀速率相对较高，而纳米复合富锌涂层和锌铝合金涂层的防腐性能更为稳定。
四、讨论与结论本研究通过多种电化学测试方法对三种典型富锌涂层的电化学特性进行了系统研究。
结果表明，纯锌涂层、锌铝合金涂层和纳米复合富锌涂层均具有优异的防腐性能，但在具体应用中应根据实际情况选择合适的涂层材料和制备工艺。
总体来说，纯锌涂层具有较高的耐腐蚀性，但需要注意的是其在某些特定环境下的稳定性可能不足。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》范文
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言富锌涂层在防腐蚀领域具有重要地位，因其能够提供强大的阴极保护，以及在各种环境下具有优良的耐腐蚀性能。
本文主要对几种典型富锌涂层的电化学特性进行研究，分析其性能差异和影响因素，为实际工程应用提供理论依据。
二、文献综述近年来，随着防腐技术的不断发展，富锌涂层因其优异的防腐性能受到广泛关注。
其工作原理主要基于电化学腐蚀原理，通过提供锌的牺牲阳极保护，从而保护基体材料不受腐蚀。
目前，国内外学者对富锌涂层的研究主要集中在涂层组成、结构、制备工艺以及电化学性能等方面。
然而，对于不同类型富锌涂层的电化学特性及其影响因素的研究尚不够深入。
三、实验方法本文选取了几种典型的富锌涂层，包括纯锌涂层、合金锌涂层、纳米复合富锌涂层等。
采用电化学工作站、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段，对涂层的电化学性能、微观结构、成分等进行研究。
四、实验结果与分析1. 纯锌涂层电化学特性纯锌涂层在电化学测试中表现出明显的牺牲阳极保护效应。
在腐蚀介质中，锌作为阳极发生氧化反应，从而保护基体材料不受腐蚀。
然而，纯锌涂层的耐蚀性能受环境影响较大，如不同湿度、温度、介质等因素都会影响其性能。
2. 合金锌涂层电化学特性合金锌涂层相比纯锌涂层具有更好的耐蚀性能。
合金元素的存在可以改善涂层的微观结构，提高其耐腐蚀性能。
此外，合金锌涂层在不同环境下的稳定性较高，具有较好的实际应用价值。
3. 纳米复合富锌涂层电化学特性纳米复合富锌涂层具有优异的电化学性能。
纳米材料的加入可以显著提高涂层的致密性和均匀性，降低孔隙率，从而提高其耐蚀性能。
此外，纳米复合富锌涂层在高温、高湿等恶劣环境下仍能保持良好的性能。
五、结论通过对几种典型富锌涂层的电化学特性进行研究，发现不同类型富锌涂层在组成、结构、制备工艺等方面存在差异，导致其电化学性能有所不同。
纯锌涂层具有较好的牺牲阳极保护效应，但耐蚀性能受环境影响较大；合金锌涂层具有较好的耐蚀性能和稳定性；纳米复合富锌涂层则具有优异的电化学性能和耐腐蚀性能。
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》
《几种典型富锌涂层电化学特性研究》篇一一、引言随着工业和科技的发展，涂层材料在众多领域得到了广泛应用。
其中，富锌涂层因其良好的防腐性能和电化学特性，被广泛用于桥梁、船舶、汽车等金属结构的防护。
本文旨在研究几种典型富锌涂层的电化学特性，分析其防腐机理及影响因素，为相关应用提供理论支持。
二、文献综述富锌涂层作为一种重要的防腐涂层，其电化学特性研究已取得了一定的成果。
富锌涂层通过形成致密的氧化锌层，阻止了金属基材与外界环境的接触，从而达到防腐的目的。
此外，富锌涂层还具有优异的导电性和电化学稳定性，使其在电化学领域具有广泛的应用。
目前，关于富锌涂层的研究主要集中在涂层的制备工艺、防腐机理、电化学性能等方面。
三、研究方法本研究选取了几种典型的富锌涂层，包括纯锌涂层、合金锌涂层以及纳米富锌涂层等。
通过电化学工作站、扫描电子显微镜（SEM）等设备，对涂层的电化学性能进行了研究。
同时，通过改变涂层的制备工艺、厚度等参数，分析了这些因素对涂层电化学特性的影响。
四、实验结果与讨论1. 开路电位研究开路电位是评价涂层防腐性能的重要指标之一。
实验结果显示，几种典型富锌涂层的开路电位均较高，其中纳米富锌涂层的开路电位最高。
这表明这些涂层具有良好的防腐性能。
此外，我们还发现涂层的开路电位与涂层的厚度、制备工艺等因素有关。
2. 极化曲线分析极化曲线可以反映涂层的极化特性和耐腐蚀性能。
实验结果显示，纯锌涂层和合金锌涂层的极化曲线较为接近，而纳米富锌涂层的极化曲线明显优于其他涂层。
这表明纳米富锌涂层具有更好的耐腐蚀性能和极化特性。
3. 电化学阻抗谱分析电化学阻抗谱是一种常用的电化学测试方法，可以反映涂层的电阻和电容等电学性能。
实验结果显示，几种典型富锌涂层的电化学阻抗谱均表现出较高的电阻和较低的电容。
此外，我们还发现涂层的电阻和电容与涂层的厚度、制备工艺等因素密切相关。
五、影响因素分析1. 制备工艺对电化学特性的影响制备工艺是影响富锌涂层电化学特性的关键因素之一。
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3种锌镍合金镀层耐蚀性的电化学研究常立民,陈 丹,石淑云(吉林师范大学化学学院,吉林四平 136000)[摘 要] Zn-N i 合金镀层作为优良的钢铁防护性镀层,具有良好的耐蚀性,可替代镉镀层。
采用极化曲线(Tafel)、电化学噪声(EN )和电化学交流阻抗谱(E I S)等电化学方法,检测和评价了直流电沉积(DC)、单脉冲电沉积(PC)和周期换向脉冲电沉积(PRC)下制备的Zn-N i 合金镀层的耐蚀性。
所选用的试样具有相同镍含量。
结果表明,周期换向脉冲电沉积制备的Zn-N i 合金镀层耐蚀性能最佳,单脉冲电沉积制备的Zn-N i 合金镀层的耐蚀性优于直流电沉积制备的Zn-N i 合金镀层。
[关键词] 脉冲电镀;直流电镀;周期换向脉冲电镀;Zn-N i 合金;耐蚀性能;电化学噪声;电化学交流阻抗[中图分类号]TQ 153.2 [文献标识码]A [文章编号]1001-1560(2008)10-0017-03[收稿日期] 20080710 [基金项目] 吉林省科技发展计划项目(20000513)0 前 言为了满足工业生产对材料高耐蚀性的要求,防护性合金镀层主要采用Zn-N i 、Zn-Fe 、Zn-Co 等锌基合金镀层,并以此替代镉镀层。
N i 质量分数为10%~15%的Zn-N i 合金镀层在工业大气和海洋大气中,耐蚀性是纯Zn 镀层的3~6倍,与镀Cd 层相当,优于镀A l层。
随着脉冲电镀理论研究的进一步成熟,脉冲电镀已能够解决直流电镀不能解决的问题,因而在非贵金属电镀领域有着较广泛的应用。
此外,脉冲电镀能够借助关断时间内扩散层的松弛克服自然传递的限制,让金属离子浓度得到恢复,对金属离子共沉积有利,使它在合金电镀领域也有更大的发展空间。
关于周期换向脉冲电沉积Zn-N i 合金镀层的研究刚刚起步,相关文献很少,但已展现出良好的应用前景。
Ra m anauskas R 等[1]研究了脉冲参数对Zn-N i 合金镀层表面形貌、晶粒尺寸、晶格缺陷和耐蚀性的影响。
周期换向脉冲电沉积Zn-N i 合金镀层与直流电沉积镀层相比,具有更平整的表面,晶粒尺寸明显减小、晶粒分散更均匀及晶格缺陷数目增多,这都是其耐蚀性提高的主要原因。
B ajat J B 等[2]发现脉冲参数通过影响Zn-N i 合金的相结构和化学成分而影响合金的耐蚀性。
本工作利用极化曲线、电化学噪声和电化学交流阻抗谱等电化学方法,研究了不同沉积方式下制备的Zn-N i 合金镀层的耐蚀性能。
1 试 验1.1 镀液成分及工艺参数基础镀液成分:100.0g /L ZnSO 4#7H 2O,91.5g /L N i S O 4#6H 2O,20.0g /L H 3B O 3,100.0g /L Na 2SO 4,20.0g /L (NH 4)2SO 4。
试剂均为分析纯,用去离子水配成电镀液。
阳极为可溶性镍板(质量分数\99.9%),阴极采用的铁片为基体(规格为25.0mm @40.0mm @0.3mm ),其非工作面绝缘。
基础镀液配方不变,通过改变电沉积的方式进行制样。
电镀时间为90m i n ,制得试样的镀层厚度约为20L m 。
本试验所用试样分别在直流(DC )、单脉冲(PC )和周期换向脉冲(PRC )下制备,N i 质量分数分别为11.45%,11.28%,11.68%。
1.2 电化学测试采用极化曲线、电化学噪声和电化学交流阻抗谱评价镀层的耐蚀性能。
所有电化学测试均在室温下进行,电势均相对于饱和甘汞电极,采用A utolab 公司的电化学工作站进行测量,腐蚀介质为中性3.5%NaC l溶液。
极化曲线、电化学阻抗测试采用三电极体系,以饱和甘汞电极为参比电极,铂电极为对电极。
极化曲线扫描速度为1mV /s ,电化学阻抗频率范围10kH z~100mH z ,测试施加幅值为10mV 的扰动电位。
电化学第41卷 第10期2008年10月材料保护M aterials P rotection V o.l 41 N o .10O ct .2008噪声测量装置是由两个相似的工作电极及参比电极(SCE)组成,采样频率2H z ,测量时间为1024s ,总共2048个点。
在噪声数据的处理上,采用频域谱分析方法即功率密度(PSD)曲线。
电化学测量数据由Auto lab电化学工作站自带软件分析。
2 结果与讨论2.1 线性极化曲线Zn-N i 合金镀层在3.5%NaC l 中性溶液中的极化曲线见图1。
3种Zn-N i 镀层电化学参数即自腐蚀电位E corr 、腐蚀电流I corr 及腐蚀电流密度J corr 见表1。
图1 镀层在3.5%N aC l 溶液中的T afe l 曲线表1 镀层在3.5%NaC l 溶液中的腐蚀参数试样E corr /V I co rr /A J corr /(A #c m -2)DC-1.29721.58@10-4 1.58@10-4PC-1.01404.02@10-5 4.02@10-5PRC -1.18073.62@10-6 3.62@10-6从图1可知,相对于直流Zn-N i 镀层而言,单脉冲Zn-N i 镀层的自腐蚀电位正移283mV,与基体形成的微电池电动势较小,即腐蚀驱动力小。
因此,在3.5%Na C l溶液中单脉冲Zn-N i 镀层的腐蚀速度比直流镀层慢。
腐蚀电流密度与金属腐蚀速度存在以下关系[3]:v =3.73@10-4M n #J co rr 式中 v )))腐蚀速度,g /(m 2#h) J corr )))自腐蚀电流密度,A /m 2 M )))金属摩尔质量,g /m o l n )))金属的原子价从上式可知,金属腐蚀速度v 与腐蚀电流密度J corr成正比,即腐蚀电流密度小,金属的腐蚀速度就较慢。
从表1可知,单脉冲Zn-N i 镀层的腐蚀电流比直流Zn-N i 镀层的腐蚀电流小,而周期换向脉冲的腐蚀电流又比单脉冲Zn-N i 镀层的腐蚀电流小,依次降低一个数量级。
这说明在相同条件下,周期换向脉冲Zn-N i 镀层的腐蚀速度远小于单脉冲Zn-N i 镀层的腐蚀速度,单脉冲Zn-N i 镀层的腐蚀速度又远小于直流Zn-N i 镀层的腐蚀速度。
2.2 电化学噪声通过电化学噪声信号可以获得腐蚀过程中速率与机理的信息。
电化学噪声数据分析主要有原始数据分析、统计分析、频谱分析以及小波变换等[4~8]。
镀层在3.5%NaC l 溶液中的电位功率密度PSD 曲线和电流功率密度PSD 曲线见图2。
镀层在3.5%NaC l 溶液中电位功率密度PSD 曲线的高频段(0.01~0.10H z)斜率和截距及电流PSD 曲线的直流极限见表2。
可以通过比较电位功率密度PSD 曲线高频段线性斜率的相对大小来评判材料耐蚀性的强弱,即电位功率密度PSD 曲线线性斜率越大材料耐蚀性越差,腐蚀越严重[9]。
电化学噪声为低频噪声,一般在10H z 以下PSD 曲线就已降到背景噪声水平,理论上说,PSD 曲线在极低频率应出现平台,然后随频率增加,与频率fn 成线性关系,n 一般在2~4之间[10]。
因此,电流PSD 曲线谱的直流极限可以作为腐蚀程度轻重的判断依据,即直流极限越大腐蚀程度越严重。
但是,由于采样条件的限制,最低频率无法接近于零,所以选最低频率(0.001H z)处的电流PSD曲线值作为直流极限。
图2 镀层在3.5%N aC l 溶液中的PSD 曲线图谱表2 镀层在3.5%NaC l 溶液中的电化学噪声参数试样斜率/V 截距/V 直流极限DC-2.998-9.09701.88@10-3PC-1.780-8.20801.76@10-3PRC -1.412-3.39346.58@10-4结合图2和表2可以看出,直流镀层、单脉冲镀层和周期换向脉冲镀层的高频段线性斜率和直流极限依次减小,说明镀层的耐蚀性依次提高。
2.3 电化学阻抗谱3种Zn-N i 合金镀层在3.5%NaC1溶液中的电化学交流阻抗图谱见图3。
图中点线是试验数据,实线是拟合曲线。
从图3可以看出,3种试样的电化学阻抗均表现为单一的容抗弧,其中直流镀层容抗弧最小,单脉冲镀层其次,周期换向脉冲镀层的容抗弧最大,即周期换向脉冲镀层比单脉冲镀层的腐蚀反应电阻大,直流镀层的腐蚀反应电阻最小。
这表明周期换向脉冲镀层的耐蚀性最佳,单脉冲镀层的耐蚀性优于直流镀层。
图3 镀层在3.5%N aC l 溶液中的电化学阻抗谱根据图3做E I S 数据拟合,得到与其对应的等效电路见图4。
图中R s 为溶液电阻,Q 为双电层电容,R p 为双电层电阻。
各有关元件的拟合值见表3。
弥散指数n 的取值范围为1>n>0.6,表示固体电极双电层偏离理想电极的程度。
从图3可以看出,3.5%N aC l 溶液中的镀层有一个时间常数,试样的电化学阻抗均表现为单一的容抗弧,其对应的E I S 可用R s (R p Q )电路加以描述。
表3给出镀层的n 值分别为0.898,0.903,0.822,与理想电容的偏离不大,说明镀层表面的弥散效应不明显。
其中R p 随沉积方式的改变依次增大,也证实了以上不同沉积方式所得镀层耐蚀性依次增强的结论。
图4 镀层在3.5%N aC l 溶液中的等效电路表3 镀层在3.5%N a C l 溶液中的等效电路元件拟合值试样R s /8R p /8Q CPE /F n DC 13.209.89@1028.41@10-60.898PC 19.001.59@1039.19@10-60.903PRC 4.393.14@1031.01@10-50.8223 结 论(1)在硫酸盐体系中通过改变电沉积方式制备出了含11%左右N i 的Zn-N i 合金镀层。
(2)通过线性极化曲线测试证实,周期换向脉冲锌镍镀层的腐蚀速度小于单脉冲锌镍镀层的腐蚀速度,直流锌镍镀层的腐蚀速度最快。
(3)在电化学噪声测试中,直流镀层、单脉冲镀层和周期换向脉冲镀层的高频段线性斜率和容抗依次减小,说明镀层的耐蚀性依次提高。
(4)电化学交流阻抗测试表明,周期换向脉冲合金镀层的耐蚀性最佳,单脉冲合金镀层的耐蚀性优于直流合金镀层。
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