铁镍合金的电化学当量
镍当量的计算
镍当量的计算 The manuscript was revised on the evening of 2021为什么要考虑镍当量只需要按照标准要求的范围验收就可以了。
Ni= 8~10%. 在304不锈钢是一种奥氏体不锈钢, 而镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。
然而，镍并不是唯一具有此种性质的元素。
常见的奥氏体形成元素有：镍、碳、氮、锰、铜。
这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。
目前，人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性，最着名的是下面的公式：奥氏体形成能力(Ni当量) =Ni%+30C%+30N%+%+%请看下面的资料，相信对你有所启发。
从这个等式可以看出：碳是一种较强的奥氏体形成元素，其形成奥氏体的能力是镍的30倍，但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中，因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。
氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍，但是它是气体，想要不造成多孔性的问题，只能在不锈钢中添加数量有限的氮。
添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少和焊接的问题。
从上述式中可以看出，添加锰对于形成奥氏体并不非常有效，但是添加锰可以使更多的氮溶解到不锈钢中，而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。
在200系列的不锈钢中，正是用足够的锰和氮来代替镍形成100%的奥氏体结构，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮数量就越高。
例如在201型不锈钢中，只含有%的镍，同时含有%的氮。
由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的能力上相当于%的镍，所以同样可以形成100%奥氏体结构。
这也是200系列不锈钢的形成原理。
在有些不符合标准的200系列不锈钢中，由于不能加入足够数量的锰和氮，为了形成100%的奥氏体结构，人为的减少了铬的加入量，这必然导致了不锈钢抗腐蚀能力的下降。
电镀基础知识100问（下）
电镀基础知识100问（下）51.光亮硫酸盐镀铜溶液中的杂质对镀层质量有何影响?答:在光亮硫酸盐镀铜溶液中，金属杂质的影响比其它电镀溶液少。
很多的金属离子由于外界带入或基体金属的腐蚀(如铁、镍、锌)逐渐在镀液内累积，由于铜的电极电位较正，在强酸性溶液中，它们的存在，不足以造成共沉积的条件，因此影响也不大。
但铁、镍的存在会降低溶液的导电度，在含量高时会使镀层粗糙。
砷、锑的电位与铜相接近，能与铜共沉积，而使镀层粗糙变脆。
铅在溶液中能沉淀而出，影响不大。
某些有机杂质也常常引起镀层发脆。
52.为什么用低电流密度电解除去镍液中的微量金属时，搅拌能提高除去杂质的效率?答:用电解法除去镀镍液中的杂质时，进行搅拌，能使杂质与阴极有更多的接触机会，故能提高去除杂质的效率。
53.锌压铸件去油时，为什么不能在高温的强碱下浸渍?答:因为锌是两性金属，它易溶于酸，也易溶于碱。
在高温强碱中锌溶解很快，所以锌压铸件不能在高温的强碱中浸渍除油。
54.在某镀镍溶液中，通入镀槽的总电流为400A，通电时间共15分钟，假如电流效率为95%，共析出金属镍多少克?答:根据电解定律，镀层重量(m)应为:m=K·I·t·ηk根据上述公式并查得镍的电化当量K为1.095 克/安培·小时。
在上述条件下，可析出金属镍104克55.测定镀铬溶液的电流效率时，通过电流20A，经2小时在阴极上析出金属铬的重量为1.8克，求该镀铬液的电流效率?答:根据电解定律，镀层重量(m)应为:ηk=K·I·t·m 根据上述公式并查得六价铬的电化当量K为0.324 克/安培·小时。
在上述条件下，该镀铬液的阴极电流效率为13.9%56.重铬酸根在阴极上还原至三价铬的反应，为什么在没有催化阴离子时，一瞬间就停止了?答:镀铬溶液在没有催化阴离子的情况下，接通电流时，阴极上有氢气析出，同时部分还原为三价铬。
什么是电化当量
什么是电化当量？
我们由法拉第第一定律的公式还可以得知，比例常数K实际上是单位电量所能析出的物质的质量：
由M=KQ，可得
因此，电化学中也将比例常数K称作电化当量。
例如，镍的原子量是58．6g，在电镀过程中，镍离子还原时每一个镍离子得到电子数是2，则lmol的镍就是29．35g。
也就是说，在电沉积镍时，每通过26．8A·h的电量，就能得到29．35g的金属镍。
由此我们可推算出镍的电化当量是：
29．35g／96500C=0．000304g／C
需要提醒的是，电化当量的值因所选用的单位不同而有所不同。
比如同样是镍，如果不以库仑做单位，而改用安培小时做单位，则电化当量的值就不同了：
29．35g／26．8A·h=1．095g／(A·h)
为了方便读者查对，现将常用金属元素的电化当量列于表1-3。
表1-3常用金属元素的电化当量列于表1-3.
①这里化学当量为原子量除以原予价。
铁镍合金资料
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铁镍合金概述及应用
01
铁镍合金的基本概念及成分
铁镍合金的定义及分类
铁镍合金的定义
• 由铁和镍元素组成的合金 • 具有独特的物理和化学性能 • 广泛应用于各个领域
铁镍合金的分类
• 按合金成分分类：高镍合金、中镍合金、低镍合金 • 按组织结构分类：单相合金、双相合金、多相合金 • 按应用领域分类：航空航天用合金、核工业用合金、石 油化工用合金
03
铁镍合金的应用领域
铁镍合金在航空航天领域的应 用
• 铁镍合金在航空航天领域的应用 • 航天发动机：用于制造涡轮叶片、燃烧室等关键部件 • 航天器材：用于制造火箭发动机喷嘴、卫星支架等部件 • 航空器零部件：用于制造发动机涡轮盘、压气机叶片等部件
铁镍合金在核工业领 域的应用
• 铁镍合金在核工业领域的应用 • 核反应堆燃料棒：用于制造核反应堆燃料棒的包覆管和结构件 • 核废料处理：用于制造核废料储存容器和运输容器 • 核工程设备：用于制造核蒸汽发生器、冷却剂泵等关键部件
02
铁镍合金的制备工艺
铁镍合金的熔炼及铸造工艺
铁镍合金的熔炼工艺
• 原材料选择和预处理：选择合适的铁和镍原料，进行研磨、混合等预处理 • 熔炼：采用感应炉、电炉等熔炼设备，将原料加热至熔化 • 凝固成型：采用浇注、压铸等成型方法，将熔炼好的合金凝固成型
铁镍合金的铸造工艺
• 砂型铸造：采用石英砂、树脂砂等造型材料，制作砂型 • 消失模铸造：采用泡沫塑料等消失模材料，制作消失模 • 离心铸造：将合金液倒入旋转的铸型中，利用离心力使合金凝固成型
05
铁镍合金的环境影响及资源利用
铝镍铁合金电化学腐蚀性能研究
铝镍铁合金电化学腐蚀性能研究在钢铁、汽车、电子、航空航天等领域中，铝镍铁合金作为一种优良的金属材料，被广泛使用。
然而，由于其在某些特定环境下的腐蚀问题，影响了其应用效果和寿命。
因此，研究铝镍铁合金的电化学腐蚀性能，成为了当前金属材料领域的一个重要研究方向。
铝镍铁合金的组成铝镍铁合金是一种由铝、镍和铁三种元素组成的金属材料。
其具有较高的硬度、强度和耐腐蚀性能，可以在高温下长时间保持性能稳定。
此外，铝镍铁合金还具有良好的耐腐蚀性能，适用于各种酸、盐、碱等腐蚀介质中，但在一些特定的腐蚀条件下，其腐蚀性能仍然存在一定的问题。
铝镍铁合金的电化学腐蚀性能在电化学中，金属与环境中的各种物质发生反应，形成电化学腐蚀。
作为一种金属材料，铝镍铁合金也存在电化学腐蚀的问题。
其电化学腐蚀主要是由于其材料本身的电化学性质和介质中的腐蚀物质之间的化学反应所引起的。
铝镍铁合金在不同的腐蚀介质中，具有不同的电化学腐蚀行为。
在盐酸和硝酸等酸介质中，铝镍铁合金会发生晶界腐蚀；在硫酸介质中，则会出现焊缝腐蚀等问题；而在一些氯离子含量较高的环境中，铝镍铁合金的腐蚀行为也可能会变得更加复杂。
铝镍铁合金电化学腐蚀性能之所以复杂，是因为多种因素的综合作用，这些因素包括合金化学成分、工艺条件和介质条件等方面的因素。
因此，研究铝镍铁合金电化学腐蚀性能，需要综合考虑各种因素的影响。
研究铝镍铁合金电化学腐蚀性能的方法目前，研究铝镍铁合金电化学腐蚀性能的方法主要包括两大类：实验室测试和数值模拟方法。
实验室测试是最常见的一种研究方法。
在实验室中，可以通过将样品浸泡在不同种类的腐蚀介质中，并在一定时间内进行观察和分析，以了解其电化学腐蚀性能。
实验室测试可以获得较为真实的实验数据，建立可靠的实验数据基础。
数值模拟方法是一种针对铝镍铁合金电化学腐蚀性能的计算方法。
该方法可以通过建立基于物理原理的数学模型，对不同条件的电化学腐蚀行为进行计算分析。
数值模拟方法可以更加准确地模拟铝镍铁合金在不同介质中的电化学腐蚀行为，并预测其腐蚀程度、腐蚀速度等。
电沉积镍(电流密度)
学号14091700375题目：镍电沉积实验作者XX级别2009 级系别化学化工专业化学师范指导教师XXX完成时间2012 年6 月1日创新性实验——镍电沉积实验摘要：电沉积镍的效果与溶液中镍离子的浓度、添加剂与缓冲剂的种类和浓度、pH、温度及所使用的电流密度、搅拌情况等因素有关。
本实验通过研究5～10 A/dm2电流密度范围内的电流效率，发现当电流密度为8.3 A/dm2左右时，电沉积镍的电流效率最高，达到66.9%。
关键词：电沉积镍；电流密度；电流效率AbstractElectrodeposition of nickel depend on the nickel ion concentration in the solution, the type and concentration of additives and buffer, pH, temperature and the use of current density, agitation and other factors. Through the study of 5～10 A/dm2 current density within the current efficiency, found that when the current density is about 8.3A/dm2, nickel electrodeposition current efficiency is the highest, reaching 66.9%. Keywords：Electrodeposition of nickel；Current density；Current efficiency前言电沉积镍，可以改变基底表面的特性，改善基底材料的外观、耐腐蚀性和耐磨损性。
电沉积镍过程的主要反应为：阴极：Ni 2+ + 2e = Ni 阳极：Ni +2e = Ni2+溶液中镍离子的浓度、添加剂与缓冲剂的种类和浓度、pH、温度及所使用的电流密度、搅拌情况等都能够影响电沉积的效果。
电镀镍及合金
电镀镍及合金镍是一种银白略带微黄色的金属，相对原子质量58．69，密度为8．99／cm3，熔点 1452℃，Ni2+的电化学当量为1．095g／(A·h)，标准电极电位一0．25V。
金属镍自身具有很高的化学稳定性，在空气中与氧作用形成钝化膜，使镍镀层具有良好的抗大气腐蚀性，镍电位比铁正，并具有强烈的钝化能力，钝化后电位更高，对钢铁基体来讲，镍层属阴极性镀层，而且镍镀层孔隙率高，因此镍镀层只有在足够厚(40～50／-m)时才能在空气和某些腐蚀介质中起到防腐作用。
为节省金属镍，减少孔隙率，通常采用镀镍层与镀铜层一起使用或采用多层电镀，如Cu-Ni、Cu-Ni-Cr、Ni-Cu-Ni-Cr、Cu-Cu-Ni-Cr等形式达到防护一装饰目的。
镍具有良好的塑性，易滚压与压延，同时具有较高的硬度，所以镍镀层常用于镀覆外科器械、印刷业中铅及铜锌板表面处理以及塑料模具电铸等，由传统的防护一装饰镀层，发展到功能性镀层。
电镀行业中，其产量仅次于电镀锌。
按照电镀液种类，电镀镍工艺包括硫酸盐、硫酸盐一氯化物、氯化物等；按照镀层外观可分为暗镍、半光亮镍、光亮镍、黑镍、砂镍等；按照镀层功能，分为保护镍、装饰镍、耐磨镍、电铸、镍封闭等。
4．2．1电镀镍电极过程(1)阴极过程由于镍在电化学反应中的交换电流密度较小(Ni2+，i0为10-8～10-9A／cm2；Zn2+，i0约为l0．5A／cm2；Cu2+，i0约为l0-3A／cm2)，因此镍本身具有较大的极化电阻，在单盐镀液中就有较大的电化学极化，获得良好的镀层，而且镍分散能力好，得到的镀层均匀，因此镀液种类虽多，但均由单盐组成。
镀镍液中阳离子有Ni2+、Na+、Mg2+、NH4+、H+等，阴离子有SO42-、Cl+、0H-等，由于Na+、Mg2+、NH4+的电位较负，在电镀电位下，不发生电解反应，因此其阴极反应为生产中镀液pH=3～6之间(pH值高于6时，易生成Ni(OH)2沉淀，pH值低于3时析氢严重)，因此H+的有效浓度很低，而镀液中Ni2+浓度很高。
ASTM B764-2004 中文
编号：ASTM B764-04ASTM B764-04多层镍镀层中单层的同步厚度和电极电势测定的标准试验方法(STEP试验)1这个标准以固定编号B764发行；编号后的数字表明采纳的原始年份，如果被修订，则指最后修订年份。
括号里的数字表示最后重新审批的年份。
上标ε表明自最终修订后编排上有变更。
1. 范围1.1 本测试是在在恒定电流密度下剥离阳极，大致估算多层镍镀层各层厚度及各层间电势差的方法2,3。
1.2 本测试对象是多层镍镀层而不涵盖整个电镀系统。
1.3 本标准不论述任何安全问题，即使有任何与之使用相关的安全问题，责任也在于标准使用者本人，在使用本标准前建立相应的安全健康操作规程并明确限制操作规程的可行性。
2. 参考文献2.1 ASTM 标准4B456 铜+镍+铬及镍+铬的电解沉积镀层标准规范B504 用库仑法测量金属镀层厚度的试验方法D1193 试剂用水规格3. 测试方法摘要3.1 本方法基于著名的库仑方法测定厚度改变而来，也称之为阳极溶解或者电化学剥离方法。
3.2 库仑方法测定厚度利用恒定电流对镀层进行阳极溶解（剥离），用溶解的时间来测定镀层厚度。
与常规方法一样，需要一个小池子，里面装有合适的电解液，测试样品放在池子底部。
同时底部固定一橡胶或者塑料垫，其开口处作为测量区（剥离区、阳极区）。
如果电解池是金属，则橡胶垫起到了样品与电解池的电绝缘效果。
这样，样品作为阳极，电解池或搅拌器作为阴极，在电解池里就形成了一个稳定的电流，直至镍层金属被溶解。
电极间电压的突变预示着不同的镀层金属开始溶解。
3.3 每种金属或者同种金属不同样品，当其被剥离时都需要一个给定的电压来维持稳定的电流。
当某一镍层被溶解完时，下一层则裸露在外，此时有电压的改变（假定两镍层的电化学特性引发的恒定电流存在差异）。
两次电压改变耗费的时间（相对于测试开始或者上一次电压改变）就可以用来测定镀层的厚度。
3.4 同时，监测电压改变的幅度，由此可以比较不同镀层溶解剥离的难易程度。
镍基合金电化学溶解
镍基合金电化学溶解
随着工业技术的不断发展，各种新材料的应用也越来越广泛。
其中，镍基合金作为一种高强度、高耐腐蚀性的材料，被广泛应用于航空、航天、化工、能源等领域。
然而，镍基合金在使用过程中也会遇到一些问题，其中之一就是电化学溶解。
电化学溶解是指在电化学条件下，金属表面发生的溶解反应。
镍基合金在一定的电化学条件下，会发生电化学溶解现象，导致材料的损失和性能下降。
因此，研究镍基合金的电化学溶解规律，对于提高材料的使用寿命和性能具有重要意义。
镍基合金的电化学溶解主要受到以下因素的影响：
1. 电位：电位是指电极与参比电极之间的电势差。
在一定的电位范围内，镍基合金的电化学溶解速率与电位呈线性关系。
当电位超过一定值时，镍基合金的电化学溶解速率会急剧增加。
2. pH值：pH值是指溶液的酸碱度。
在酸性溶液中，镍基合金的电化学溶解速率较快，而在碱性溶液中则较慢。
3. 溶液中的氧气含量：氧气是一种强氧化剂，可以加速镍基合金的电化学溶解。
因此，在溶液中控制氧气含量，可以减缓镍基合金的电化学溶解速率。
4. 温度：温度是影响电化学溶解速率的重要因素。
一般来说，温度
越高，镍基合金的电化学溶解速率越快。
针对以上因素，可以采取一些措施来减缓镍基合金的电化学溶解速率。
例如，可以通过控制电位、调节溶液的pH值、减少氧气含量、降低温度等方式来减缓镍基合金的电化学溶解速率，从而提高材料的使用寿命和性能。
镍基合金的电化学溶解是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
通过深入研究镍基合金的电化学溶解规律，可以为材料的应用提供重要的理论基础和技术支持。
铁钴镍合金材料参数
铁钴镍合金材料参数铁钴镍合金材料参数——为高性能应用而生引言：在现代科技发展迅猛的时代，材料科学作为一门重要学科，不断推动着各个领域的进步。
铁钴镍合金作为一类重要的功能材料，因其独特的物理和化学性质，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域中得到了广泛应用。
本文将深入探讨铁钴镍合金的参数特征、性能优势以及发展前景，并回顾其应用历程，以帮助读者全面理解这一主题。
一、铁钴镍合金材料参数的简介1.1 化学成分铁钴镍合金是指以铁、钴和镍为基本元素的合金材料。
根据不同比例和添加元素的差异，可以获得不同类型的铁钴镍合金。
常见的铁钴镍合金包括Fe-Co-Ni、Fe-Co-Ni-Cu、Fe-Co-Ni-Mo等。
1.2 结构特点铁钴镍合金具有面心立方结构或体心立方结构，这使得它们在高温和低温环境中都能保持良好的稳定性。
由于其晶粒细小，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
二、铁钴镍合金材料参数的性能优势2.1 优良的热稳定性铁钴镍合金具有出色的高温稳定性，可以在高温环境下长时间工作而不失效。
这使得它们在航空航天领域中得到广泛应用，如发动机涡轮盘、喷气发动机叶片等部件。
2.2 良好的机械性能铁钴镍合金拥有优秀的机械性能，高韧性和抗拉强度。
这使得它们在制造领域中应用广泛，如汽车发动机部件、工具和模具等。
2.3 良好的磁性能铁钴镍合金具有优良的磁性能，具有高磁导率和低磁滞损耗。
这使得它们在电子设备领域中得到广泛应用，如传感器、电感器和电机。
三、铁钴镍合金材料参数的应用前景铁钴镍合金由于其出色的性能，被广泛应用于许多领域，并具有广阔的前景。
3.1 新能源领域随着新能源汽车的兴起，铁钴镍合金作为电池材料备受关注。
其优异的导电性和循环稳定性，使之成为锂离子电池和燃料电池的理想选择。
3.2 航空航天领域铁钴镍合金在航空航天领域具有重要的地位。
其出色的高温稳定性和机械性能，使之成为制造航空发动机、航天器结构件以及高温陶瓷基复合材料的理想材料。
什么是电化当量
什么是电化当量？
我们由法拉第第一定律的公式还可以得知，比例常数K实际上是单位电量所能析出的物质的质量：
由M=KQ，可得
因此，电化学中也将比例常数K称作电化当量。
例如，镍的原子量是58．6g，在电镀过程中，镍离子还原时每一个镍离子得到电子数是2，则lmol的镍就是29．35g。
也就是说，在电沉积镍时，每通过26．8A·h的电量，就能得到29．35g 的金属镍。
由此我们可推算出镍的电化当量是：
29．35g／96500C=0．000304g／C
需要提醒的是，电化当量的值因所选用的单位不同而有所不同。
比如同样是镍，如果不以库仑做单位，而改用安培小时做单位，则电化当量的值就不同了：
29．35g／26．8A·h=1．095g／(A·h)
为了方便读者查对，现将常用金属元素的电化当量列于表1-3。
表1-3常用金属元素的电化当量列于表1-3.
①这里化学当量为原子量除以原予价。
电镀工程师等级考试试题(附答案)
电镀工程师等级考试试题（附答案）一、填空题（红色字为填写正确的答案）1、在一般氰化镀铜溶液中，铜为 +1 价，铜氰络离子主要以[Cu(CN)3]2-形式存在。
(中级和中级以上)2、PH试纸测量镀液酸碱性，PH=7中性，PH>7碱性，PH<7酸性。
3、阴极上气泡越多，说明阴极效率低。
4、当发现酸性镀镍阳极钝化时，可以采用提高镀液中 Cl- 含量，增大阳极面积来克服。
(中级和中级以上)5、镀铬液中硫酸含量偏高时，现象为：电镀时阴极上的气泡少而大;镀层光泽好 ;镀液的深镀能力差。
(中级以上)6、所谓标准电极电位，它化学反应必须是可逆的，溶液中离子活度必须等于 1 。
(高级和高级以上)7、电解槽中有电流通过时，两极必然发生极化，其阴极的极化值向负值变化，阳极的极化值向正值变化。
(高级和高级以上)8、化学能转化为电能的装置叫源电池池，电能转化为化学能的装置电解池。
9、当镀镍溶液被铬酸玷污时，可以用保险粉还原，然后再提高PH值使铬生成 Cr(OH)3沉淀而除去。
(高级和高级以上)10、把铝、锌、铜、铁、银的标准电极电位依次排列(负的在前) 铝，锌，铁，铜，银。
(高级和高级以上)11、镀铬溶液中的铬是六价，镀锌中的锌是二价，碱性镀锡中的锡是四价，氰化镀铜中的铜是一价。
12、在水溶液中不能镀铝是因为铝的析出电位比氢的析出电位负得多。
(高级和高级以上)13、碱对 2 (1.矿物油，2.动植物油)起皂化作用。
14、铜锌原电池中，阳极是锌，阴极是铜。
(中级和中级以上)15、阳极的析氧反应式一般可写为 4OH- -4e 2H20+O2。
(中级和中级以上)16、金属的过电位越大，金属析出越困难。
(高级和高级以上)17、镍与铬形成腐蚀电池，镍是阳极，铬是阴极。
(中级和中级以上)18、化学除油是利用碱溶液对油脂的皂化作用除去皂化油，利用表面活性剂的乳化作用除去非皂化油。
19、镀锌层的电位比铁基体的电位负，镀锌层对铁基体的保护是阳极保护20、电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。
电化学沉积铁钴镍
电化学沉积铁钴镍电化学沉积铁钴镍是一种常用的金属镀层技术，可以在金属表面沉积一层铁、钴和镍的合金膜。
这种金属合金膜具有优异的性能，广泛应用于电子、航空航天、汽车等领域。
电化学沉积是利用电解质溶液中的金属离子被电极还原而沉积在电极表面的过程。
在电化学沉积铁钴镍的过程中，首先需要准备一个电解质溶液，其中含有铁、钴和镍的盐类。
然后，将待沉积的金属作为阴极，将另一块金属作为阳极，将它们分别插入电解质溶液中，并通过外加电源提供电流。
在这个过程中，阳极上的金属会溶解成离子，并通过电解质溶液传输到阴极上，然后被还原成金属沉积在阴极表面。
铁钴镍合金膜具有很高的耐腐蚀性能和硬度，可以提高基材的抗腐蚀能力和耐磨性。
此外，它还具有良好的导电性和磁性，可应用于电子器件和磁性材料中。
电化学沉积铁钴镍的工艺参数可以调节，以控制合金膜的组成和性能。
例如，通过调节电流密度和沉积时间，可以改变合金膜的厚度和晶粒尺寸，从而影响其力学性能和磁性能。
在工业上，电化学沉积铁钴镍常用于制备磁性材料，如磁记录介质和传感器。
它还可以用于制备高性能的电子器件，如集成电路连接线和微电子封装材料。
此外，电化学沉积铁钴镍还可以用于改善金属表面的耐腐蚀性能，延长金属零件的使用寿命。
然而，电化学沉积铁钴镍也存在一些问题。
首先，沉积过程中可能出现结构不均匀的情况，导致合金膜的性能不一致。
其次，沉积过程中可能会产生气泡或颗粒等缺陷，影响合金膜的质量。
此外，电化学沉积铁钴镍的工艺参数需要精确控制，否则可能会导致合金膜的成分和性能偏差。
电化学沉积铁钴镍是一种常用的金属镀层技术，可在金属表面制备出具有优异性能的铁钴镍合金膜。
它在电子、航空航天、汽车等领域有着广泛的应用前景。
然而，在实际应用中仍需解决一些问题，以提高合金膜的质量和性能。
电化学沉积铁钴镍的研究和应用将继续推动材料科学和工程领域的发展。
铁镍合金碳纳米管复合材料的磁性和电化学性能研究
铁镍合金碳纳米管复合材料的磁性和电化学性能研究柳意【摘要】在实验室条件下制备了铁镍原子物质的量比分别为1∶1和1∶2的铁镍合金碳纳米管复合材料,并通过材料磁强测试计和循环安培测试法研究了铁镍合金粒子对碳纳米管进行填充所得复合材料的磁性能和电化学性能.研究结果表明:铁镍合金粒子填充碳纳米管所得复合材料是软磁材料,复合材料的磁化强度与铁镍合金粒子的填充量呈正相关,铁镍的比例会影响复合材料的饱和磁化强度;铁镍合金粒子填充碳纳米管所得复合材料表现出了典型的电催化性能,复合材料的电催化性能高于纯金属单质和纯碳纳米管材料,电解液pH值会影响复合材料的电催化性能.【期刊名称】《韶关学院学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】5页(P62-66)【关键词】铁镍合金;碳纳米管;复合材料;磁性;电化学性能【作者】柳意【作者单位】锦州师范高等专科学校化学与环境科系,辽宁锦州121000【正文语种】中文【中图分类】TM911复合材料通常是指由多种物化性质不同的物质合成的固体材料，在微观层面上，复合材料的组成物质独立存在且保持了各自固有的物化性质，在宏观层面上，复合材料又表现出了各个组成物质所不具备的性质［1］.复合材料的外在物化性质可根据各个组成物质的比例来调整，因而通过合理调整组成物质的配比，可以充分发挥组成物质的某些“优点”，使复合材料具有新的特性.在复合材料中，规则且连续分布的物质称为基相，独立散布在基相中的物质称为分散相［2］.碳纳米管是一种由碳原子构成的纳米级材料，自1991年被日本科学家饭岛博士发现以来，得到了广泛关注.目前，人们已探索出了多种成本低廉且纯度较高的碳纳米管材料的制备方法［3］.碳纳米管具有重量小、力学性能优异、导电性能良好等特点，其微观构成规则，有相对较大的存储空间且吸附力较好，因而以碳纳米管作为基相的复合材料得到了广泛研究.美国通用公司研发部将聚酰胺填充到碳纳米管中，并应用于汽车部件生产，复合材料保证了更高的导电性且显著减轻了部件重量［4］.浙江大学将单质铜与碳纳米管复合，得到了具有优异摩擦性能的材质［5］.美国科学家玛纳在超高温条件下制备了具有更高韧度的硅-碳纳米管复合材料［6］.已有研究多集中在金属单质与碳纳米管合成的复合材料方面.铁镍合金具有铁单质和镍单质所不具备的特异性能，如铁镍合金较两种金属单质具有更高导磁性和耐摩擦性，在作高频导体时铁镍合金表现出了更低的热损耗，且铁镍合金在电催化方面有良好的表现［7］.将铁镍合金填充到碳纳米管内，既能保证合金不被氧化，又能通过碳纳米管增强材料的韧性.进一步将铁镍合金与碳纳米管进行复合以获得性能独特的复合材料是复合材料研究的新方向，但相关研究尚不多见.本文制得了铁镍合金碳纳米管复合材料，并通过实验对材料进行了磁性和电化学性能分析.1.1制备方法以碳纳米管为基相的复合材料的制备，本质是将分散相粒子填充到碳纳米管的中空结构内.其制备方法主要有3种：一是充分利用基相和分散相材料的物化性质，创造合适的实验室条件，使分散相材料自然填充到碳纳米管内部.这是最理想的制备方式，但“合适”的条件往往难于把握.二是通过物理挤压法将分散相材料填充到碳纳米管内部，这种方法要求分散相材料的表面张力要小，适合水、酸等物质的填充.三是通过设计合理的化学反应，使分散相进入碳纳米管内部，当分散相表面张力较大时，这种方法较为常用.考虑到铁镍合金的表面张力较大，结合文献［8］和文献［9］的制备方法，本文选用化学制备法中的湿法填充来制备铁镍合金碳纳米管复合材料.为研究铁镍合金中铁镍物质的量比对复合材料磁性及电化学性能的影响，将分别制备铁镍物质的量比为1∶1和1∶2的复合材料.实验所用主要仪器有:电子天平，Sk3型电阻炉，透射电镜，快速干燥箱，磁力搅拌器，真空旋片泵.实验所用主要材料有：Fe(NO3)3·9H2O，Ni(NO3)2·6H2O，浓硝酸，蒸馏水(四次蒸馏)，碳纳米管(内径为2～9 nm，外径为30～60 nm，长度为10 um左右).1.2制备步骤(1)用电子天平称取160 g碳纳米管，并将碳纳米管与适量浓硝酸混合.对溶液进行48 h加热，加热过程中调节溶液pH值并保持在7左右.将溶液烘干.将烘干的样品平均成分两份，待用.(2)用电子天平分别称取Ni(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O共计40 g，确保铁与镍物质的量比为1∶1.将混合物置于适量蒸馏水中，配制饱和溶液，将步骤(1)中经过处理的一份碳纳米管加入到饱和溶液中，磁力搅拌48 h.过滤，将固相分别在70、90、110℃下烘3 h.(3)取烘干样品置于Sk3型电阻炉内，电阻炉内用氩气填充.逐步升温灼烧3 h，随后在380℃条件下通氢气还原4 h.冷却至环境温度.所得样品为铁镍物质的量比为1∶1的一次填充的铁镍合金碳纳米管复合材料.(4)用电子天平分别称取Ni(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O共计40 g，确保铁与镍物质的量比为1∶2，严格按步骤(2)和(3)操作，所得样品为铁镍物质的量比为1∶2的一次填充的铁镍合金碳纳米管复合材料.为探究所制备复合材料是否达到要求，将两次填充的铁镍合金碳纳米管复合材料置于透射电镜下进行观察.观察结果见图1和图2.通过观察可知，实验所制备的两份样品，在8×104的放大倍数下，可以观测到铁镍合金粒子进到了碳纳米管结构内，且散布均匀，因而所制备的复合材料有较高的填充率，复合材料制备成功.用磁强测试计对复合材料的磁化强度和矫顽力进行测试.实验结果见图3.表1中列出了所制备的碳纳米管复合材料的矫顽力和磁化强度.由实验结果可知：(1)铁镍物质的量比为1∶1和1∶2的铁镍合金碳纳米管复合材料均有可逆的磁滞回线，典型的线形表明两种复合材料均为软磁材料.(2)在实验中，铁镍物质的量比为1∶1的铁镍合金碳纳米管复合材料有更高的磁化强度.这可能是因为铁镍合金的构成方式以及铁镍两种原子的磁化距离不同导致的.在铁镍物质的量比为1∶2的碳纳米管复合材料中，铁镍合金粒子的主要构成形式是面心立方晶格，而在铁镍物质的量比为1∶1的碳纳米管复合材料中，铁镍合金粒子由面心立方晶格和体心立方晶格共同构成，面心立方晶格的磁化距离较小，再加上铁镍两种原子的磁化性能不同，结果导致镍原子含量多的复合材料其饱和磁化强度较小.(3)铁镍物质的量比为1∶1的铁镍合金碳纳米管复合材料比铁镍物质的量比为1∶2的铁镍合金碳纳米管复合材料有更大的矫顽力，含镍的碳纳米管复合材料的矫顽力要小于镍单质，但铁镍合金碳纳米管复合材料的矫顽力会随镍元素的增加而减小. 重复伏安法［7］是研究材料电化学性能常用的方法.重复伏安法根据所研究的材料来确定扫描速率和电压测试范围.在选定的电压测试范围内，从小到大开始测试，并记录扫描过程中材料的电压变化情况和电流变化情况.通过若干次的重复检测和测试，可以获得材料的电化学参数，实验得到的电化学参数可以辅助研究材料的内部结构.铁镍合金是一种已知的电催化材料，因此将基于重复伏安法研究在不同的pH值以及不同扫描速率等条件下铁镍合金碳纳米管复合材料所表现出的电化学性能.3.1铁镍合金碳纳米管复合材料的电催化性能检测在pH值为7的电解液中，在30 mV/s的扫描速率下测三种电极的电催化性能，结果见图4.由图4可知：纯墨电极的电流最小，表明其电催化性能十分有限；相比石墨电极，纯碳纳米管电极的电流有小幅度增强，这表碳纳米管本身具有较为微弱的电催化性能；相较于石墨纯碳纳米管电极，铁镍合金碳纳米管复合材料电极的电有明显的提升，这表明铁镍合金与碳纳米管的结合显著高了复合材料的电催化性能.由检测结果还可以观察到，铁镍合金碳纳米管复合材料做电极时，其氧化线的峰形较为明显，相比于氧化线，其还原线较为平稳，还原峰不明显.检测中，氧化峰电位为－0.109 8 V，还原峰电位为－0.529 9 V，氧化电流约是还原电流的10%.这表明在检测中以铁镍合金碳纳米管复合材料做电极是不可逆的电化学过程.3.2不同扫描速率对电化学性能的影响图5中a、b、c三条曲线分别是在10、30、50 mV/s的扫描速率下(pH=7)，铁镍合金碳纳米管材料做电极时的重复伏安法测试结果.由图5可知，扫描速率会对较为明显地增加氧化电流，适当提高复合材料使用环境的电压值可以增加其电催化性能.3.3复合材料与金属单质的电化学性能比较图6中，a、b、c分别是铁单质电极、铁镍合金碳纳米管复合材料电极和镍单质电极在pH值为7的电解液中以30 mV/s的扫描速率测得的重复伏安测试结果.由图6可知，铁单质做电极时的还原电位最大值为－0.686 5 V，铁镍合金碳纳米管复合材料做电极时的还原电位最大值为－0.674 3 V，镍单质做电极时的还原电位最大值为－0.429 95 V，复合材料的还原电位最大值大于铁单质和镍单质（很显然数值显示不是这样）.但是相比铁单质和镍单质，复合材料的还原电流最大值明显超出铁单质和镍单质，这表明铁镍合金碳纳米管复合材料的电催化性能明显优于两种金属单质.3.4铁镍物质的量比对复合材料电化学性能的影响图7中，a、b、c分别是铁镍物质的量比为1∶1的碳纳米管复合材料电极、铁镍物质的量比为1∶2的碳纳米管复合材料电极和纯碳纳米管电极在pH值为7的电解液中以30 mv/s的扫描速率测得的重复伏安测试结果.由图7可知，三种情况下，还原电位的最大值分别为－0.539 6、－0.541 2、－0.590 7 V，两种铁镍合金碳纳米管复合材料的电催化性能均优于纯碳纳米管材料，但随着铁镍合金中镍含量的增多，复合材料的电催化性能有所减弱.3.5不同pH值对复合材料电化学性能的影响图8中，a、b、c分别表示电解液的pH值.图8中的曲线是铁镍物质的量比为1∶1的碳纳米管复合材料电极分别在不同pH值的电解液中以30 mv/s的扫描速率测得的重复伏安测试结果.由图8可知，在pH值较大的碱性环境下，铁镍合金碳纳米管复合材料能够表现出更强的电催化性.通过对实验室条件下制备的两种铁镍合金碳纳米管复合材料进行测试，得到了铁镍比例对其磁性的影响，并分析了镍含量对复合材料磁性的影响机理.通过重复伏安法确定了复合材料的优异电催化性能，并分析了外部条件对复合材料电催化性能的影响.研究结果表明：（1）含有不同铁镍物质的量的铁镍合金碳纳米管复合材料都具有典型的软磁性能，复合材料的电催化性能高于纯金属单质和纯碳纳米管材料；（2）当磁化性能不同时，铁镍的比例会影响复合材料的饱和磁化强度，其结果导致镍原子含量多的复合材料其饱和磁化强度较小；（3）pH值处于较大的碱性环境下，铁镍合金碳纳米管复合材料能够表现出更强的电催化性.这只是对铁镍合金碳纳米管复合材料的磁性和电化学磁性的初步研究，进一步解释铁镍合金碳纳米管复合材料的磁性和电化学性能形成机理并建立数学模型，有待深入进行研究.【相关文献】［1］秦学，高学平，吴峰，等.碳纳米管的电化学储氢性能研究［J］.电化学，2000(4)：388-391. ［2］唐丽荣，黄彪，戴达松，等.纳米纤维素晶体的制备及表征［J］.林业科学，2011(9)：119-122．［3］成会明.纳米碳管技术［M］.北京：化学工业出版社，2002：369-402.［4］蒋峰景，浦鸿汀，杨正龙，等.Fe3O4包覆碳纳米管软磁性纳米复合微粒的制备及性能［J］.新型炭材料，2007(4)：371-374.［5］米红宇，张校刚，吕新美，等.碳纳米管的功能化及其电化学性能［J］.无机化学学报，2007(1)：159-163.［6］王升高，赵修建，韩建军，等.玻璃基片上纳米碳管电极的集成［J］.物理化学学报，2005(9)：10-15.［7］Qin X Y,Lee S,Nam J G,et al.Synthesis and Microstructureal Characterization of 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铁镍合金的电化学当量
铁镍合金的电化学当量
铁镍合金是一种金属材料，它由60-65％铁和35-40％镍组成，广泛应用于航空、航天、军事和其他领域。
它具有优异的力学性能和抗腐蚀性能，能够抵御恶劣的天气条件和环境，因此受到广泛重视。
铁镍合金的电化学当量是指其特定数量的电子参与其反应的能量。
其电化学当量被认为是铁镍合金的一个重要参数，它可以揭示一种金属材料反应的速度和性质。
根据实验结果，铁镍合金的电化学当量是8.84 V。
它低于像钒、铬等金属的电化学当量，但高于普通铁的电化学当量。
这表明，铁镍合金的反应速度比普通铁慢。
这意味着，由于铁镍合金很难通过电力来合成，因此需要更多的能量和更长的反应时间，而普通铁则可以使用较少的能量，或者可以在较短的时间内反应。
因此，在航空、航天等领域，选用铁镍合金将会节省能源，而且由于其优良的力学性能和抗腐蚀性能，也可以在较短的时间内达到更好的耐久性。
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