稀土元素对镍及镍钴合金镀层性能的影响
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ｌ试验
１．１基本镀液及工艺 基本镀液为：Ｎｉｓ０４·６Ｈ２０ ３００ ｇ／Ｌ，Ｎｉ吐·６Ｈ２０ ２０ ｇ／Ｌ，ＨＨ ｃｌ ９
以，Ｈ３Ｂ吗３５∥Ｌ。镀液ＰＨ值为４ ２。试验所用试剂均为分析
纯．用蒸馏水配成电镀液。阳极为可溶性镍板，阴极采用 ４０ ｎ埘×４０ｍｍ的４５钢片，其非工作面绝缘。阴极电流密度为ｌ，６
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
潘秉锁， 史冬梅， 杨凯华 中国地质大学工程学院,湖北武汉,430074
材料保护 JOURNAL OF MATERIALS PROTECTION 2002,35(6) 19次
参考文献(4条) 1.覃奇贤;郭鹤桐 电镀原理与工艺 1993
试样的垃度测试采用ＨＭＦ－３显微硬度计进行。试样的孔隙 率采用腐蚀法测定。腐蚀溶液为铁氰化钾１０∥Ｌ加氯化钠２０ ∥Ｌ，孔隙率以每平方厘米镀层上的斑点数表示．表面形貌分析 采用Ｊ帅－３５ｃＦ型扫描电子显微镜进行。
２试验结果及讨论
２．１试样的硬度测试结果 图ｌ是添加各种水平的稀土和硫酸钴时各试样的硬度试验
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｉｃｋｅｌ—ｃｏｂａｌｔ ｅｌｅｃｔｍｄｅｐｏｓｉｔｓ；ｍ咒ｅａｎｈ；ｅｌｅｃｔ工ｏｐｌａｔｉ“ｇ
镍镀层由于具有较好的耐蚀性、良好的耐磨性等，早已被应 用于防护．装饰性镀层的底层或中间层；在２０世纪７０年代以后， 各种功能性镍镀层的发展也非常迅速…＝但由于普通镍镀层的 硬度较低，在生产中一般采用电化学的方法制备各种镍基合金， 如电铸中往往引入钴而形成镍钻合金，以提高镀层的机械性能和 耐磨性。ｆ【ｉ众所周知．电沉积镍钴台金极易产生针孔，孔隙率较 高．使得其进一步的应用受到丁一定的限制。
１收稿日期］２００２—０ｌ一０７
Ａ／耐，镀液温度为３５℃，电镀过程中不搅拌镀液。以基本镀液
配方为基础．分别添加不同含量的稀土（０ ５，ｌ（），ｌ ５∥Ｌ）和硫酸 钴（１０，１５∥Ｌ）进行试验。稀十以氯化物的形式加人，用量姒氧化 稀土汁。在上述条件下，把经过除油、除锈、水洗处理的钢片人
槽．在各镀液中电镀５ ｈ制得试样。镀层厚度约为１００ ｍ。 １．２试样测试
试、孔隙率刹试及扫描电子显微镜分析，比较了稀土和硫酸钴改善镍镀层性能的能力。试验结果表明，ｌ ｏ∥Ｌ稀土元素可
以太大改善镍反镍钴合金镀层的性能，使镀层结晶细化，结构紧密。
［关键词】镍钴舍金；稀土；电镀
胁ｃｔ Ｎｉｃｋｅｌ．洲ｔ Ｅｌｅｃｔｍｄｅ删ｔｓ ［中图分类号］．ＩＱｌ５３．２
［文献标识码］Ａ
［文章编号】１００ｌ一１５６０（２００２）０６—００２１一０２
３结论
（１）在镀镍液中添加稀土可以得到商硬度、低孔隙率的镀 层，从而可以提高工作表面的抗磨损性能。
（２）稀土阳离子有促进镀层结晶细化、结构紧密的作用．有 利于提高镀层的耐蚀性能．
（３）在Ｎｉｓ０４’６Ｈ２０ ３００ ｇ／Ｉ．Ｎｃ Ｊ２’６Ｈ２０ ２０∥Ｉ．，、心ｃＩ ９∥Ｌ， 凡Ｂｑ ３５∥Ｌ’镀液ｐＨ值为４．２的基本镀液中，在温度为３５℃、 阴极电流密度为１ ６ Ａ／ｄ一的条件Ｆ，稀土元素的最优添加量为 １．Ｏ∥Ｌ＝
引证文献(19条)
1.高化伟 稀土对脉冲镍镀层耐蚀性的影响[期刊论文]-物理测试 2006(6) 2.李明兰 LaCl3·7H2O对金刚石工具性能的影响[期刊论文]-科技资讯 2008(7) 3.王群英.杨凯华 铵盐镍基电镀金刚石钻头[期刊论文]-地质科技情报 2007(4) 4.刘琳 含稀土镀液电沉积镍镀层耐蚀性的研究[期刊论文]-物理测试 2006(2) 5.常立民.安茂忠.石淑云 低含量钴对镍合金镀层结构和性能的影响[期刊论文]-材料保护 2005(11) 6.肖友军.王灵锋.周磊 硫酸高铈改善Ni-Co合金电镀层性能的机理[期刊论文]-材料保护 2010(6) 7.高红宇.于爱兵.张庆林 稀土对亮镍镀液及镀层性能的影响[期刊论文]-精密制造与自动化 2006(4) 8.高红宇.于爱兵.张庆林 稀土镧对电镀金刚石工具性能的影响[期刊论文]-金刚石与磨料磨具工程 2006(5) 9.常立民.刘少春.陈丹 稀土对双脉冲Ni-Co合金镀层组织和耐蚀性的影响[期刊论文]-吉林师范大学学报（自然科
高等教育出版社，１９８２
４】袁公昱人造金刚右合成及会刚右工具制造：Ｍ］长沙：中南工业丈
学出版杜．１９９２
［责任编辑：魏兆军］
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万方数据
稀土元素对镍及镍钴合金镀层性能的影响
（ａ）舔加稀上１．ｏ吕／Ｌ镀层
（ｂ）未捺加稀土的镀层
图３水同镀液中所获镀层的ｓＥＭ ５ ０００×
由以上试验结果可以看出，镀锦液中加入稀土后．镀层的性
能有了很大提高，特别是镀层硬度＝扫描电镜分析结果也表明ｒ
镀层结构的改善。我们认为．镀层性能的改变是由稀土阳离子在 阴极的吸附引起的：在电沉积过程中，主要是阳离子吸附在镍沉 积物表面上”，而稀上金属离子属高价阳离子，它的ｆ层电子结 构使得其在电极上表现出较强的吸附性。当加上电流时，Ｎ·２＋、 ｃ０２＋在阴极被还原，它们在双电层中的浓度将会降低，而稀土阳 离子的数量几乎不变．因为它们基本上不参加反应。正电荷的损 失必定由供给双电层的新阳离子（镍、钴或稀土阳离子）来补充： 因此，当电位移向负的一侧ｆ即阴极表而上负电荷增加）时，叔电 层巾放电阳离了（Ｎ产＋、ｃ０２＋）的百分比将减少。而阳离子层中稀 土阳离子的数量及净的正电荷将增加。镍离子、钴离子的供应受 阻碍。为了发生放电过程，将需要一个更高的过电位＝＝因此，在 电镀中，稀土离子吸附在镀层上，从而对镍离子、钻离了的还原起 到抑制作用，提高了阴极过电位。阴报极化越大，越易牛成品核， 使得结晶细致阻Ｊ。同时，稀土金属离子易于吸附在晶体生长的活 性点上．即吸附Ｉ（Ｅ晶而的“牛长点”或“牛长线”上，有效地抑制了 晶体生长。所以．在镀液中添加稀土后，能得到晶粒细小的镀层一 再者，由于稀士离子的特性吸附，氧离子在阴檄上的析出电位提 高并受到了吸附膜的选择性阻碍，使得氢难以析出，抑制了阴极 析氧副反应，减少了氢脆、引孔现象，故镀层的孔隙率较低。
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１５
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同２稀ｉ．添枷晕’ｏ镀层孔隙率的芙系
ｌ雀液２基液＋１０鼻／Ｌ钻盐３．基液＋１５∥Ｌ钴盐
２．３镀层的扫描电镜分析结果 图３是从添们ｒ稀土的镀液巾获得的镀层的扫描电镜分析
结果检测结果表明：添加稀土后，镀层的晶粒明显细化．晶粒小 而球化 水添ＪＪⅡ稀土时．得到的镀层呈片状沉积．晶粒粗大。镀 层的结晶细化，结构紧密，不但可以提高镀层的机械性能，而且对 提高镀层的耐蚀性能也足有利的。
（４）就获取相同硬度、孔隙率的镍镀层而言，稀土是一种比 硫酸钴更好的添加剂．性能好且经济。
［参考文献］
１］草奇贤．郭鹤桐电镀原理与ｒ艺ｆＭ］天津：天津科学技术出版社．
１９９３ １５０
２］束龙章，陈霞，ＪＰ直卫星．稀土镧对镍一铁台金镀层铁含量及耐蚀性
的影响［Ｊ］电镀与精饰，ｌ州，１６（６）：４—７
３ Ｊ【苏］安特罗渡夫ＬＩ著，吴仲达，朱耀武译理沧电化学［Ｍ：北京：
｛］＝
拂｜球加量，ｚ·｜。
㈨ｌ稀土漆加吐１ｊ镀层硬度的关系
ｌ堆池２壮救＋】（）∥ｌ铂盐３基浊＋】５∥ｌ々＾盐
２．２试样的孔隙率测试结果 不¨稀上添加量下试样的孔隙率变化情况见图２、由图可
知．添加稀土对降低镍镀层的孔隙率有明显效果，降低幅度在 １０％～２０％，当稀十添加量为ｌ Ｏ∥Ｌ日寸．镀层的孔隙牢最低；当 稀上添加量继续增打Ⅱ时，孔隙率又有重新变高的趋势。在试验范 同内添加稀土后，从基本镀液中获得的镍镀层的最低孔隙率为 ５ ７０点／Ｐ－０．与不加稀土的相比．孔隙率降低了１１％．而低于从 基本镀液中添ＪＪⅡ１０∥Ｌ硫酸钻后获得镀层的孔隙率（５ ８５ 点／ｃ ｍ１） 町见，就降低孔隙率而言，稀土也优于硫酸钴．
万方数据
稀土元素对镍及镍钴合金镀层性能的影响
酸钴对提高镍镀层的硬度也有显著作用，这是由于形成了镍．钴 合会的缘故。但硫酸钴的影响力显然不及稀土，在基本镀液中添 加１．５∥Ｌ的稀土时即可得到硬度为３８１．６６ Ｈｖ的镀层。这表明 在镍电镀中，就获取同等硬度的镀层而言，存在以稀土代替钴的 可能性这对于贫钴而富稀土的中国柬说，具有重要的经济意 义
第３５卷第６期 ２加２年６月
ｊ、’＿‘，口、ｐ９１
；ｂ，工Ⅳ艺，技Ⅳ术、｝｝
ＰＲ㈣ＣＴｌ０Ｎ 材料保护
ＭＡ‘Ｉ屯ＲＩＡＬＳ
Ｖ０１．３５ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２００２
稀土元素对镍及镍钴合金镀层性能的影响
潘秉锁，史冬梅，杨凯华 （中国地质大学工程学院，湖北武汉４３００７４）
［摘要】以普通镀镍液为基础，研究了不同的稀土添加量对镍及镍钴舍金镀层性能的影响对镀层进行了硬度测
ｃ州ｅｄ ｓｌｓ ｗｅｍ
ｏｕｔ ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ山ｅ ｉｍｐｍｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒ铷℃ｅａｎｈ ａｎｄ ｃｏｂａｌｔ ｓｕｌｐｈａｔｅ ｔｏ ｎｉｃｋｅｌ ｅｌｅｃｔｍｄ８ｐｏｓ沁 Ｅｘｐｅｎｍｅｎ－
ｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｍｒｅ ｅａｎｈ ｃｏｕｌｄ ｉｎｌｐｒｏｖｅ ｔｌｌ８ ｐｅｒｆｏｍ珀岫ｃｅ ｏｆ ｎｉｃｋｄ ａｎｄ ｎｉｃｋｅｌ一∞ｂａｌｔ ｅｌｅｃｔＩ叫ｅｐｏｓｉｔｓ ｇｒｅａｔｌｖ
稀土元素在物理和化学性质方面具有的突出特点以及稀土 合金材料具有的多种功能，为稀十元素的应用提供了坚实的基 础．，稀土元素已在镀铬、镀锡、复合镀和电刷镀等方面获得了成 功的应用．在表面工程中的应用越来越广泛１２。本文以普通镀镍 液为基础，通过向镀液中添加稀土添加剂和硫酸钴，研究了不同 的稀土添加量对镀层性能的影响并比较了硫酸钴和稀土改善镍 镀层性能的能力。
2.朱龙章;陈霞;顾卫星 稀土镧对镍-铁合金镀层铁含量及耐蚀性的影响[期刊论文]-电镀与精饰 1994(06)
3.安特罗波夫;吴仲达;朱耀武 理论电化学 1982 4.袁公昱 人造金刚石合成及金刚石工具制造 1992
本文读者也读过(10条) 1. 潘秉锁.杨洋.杨凯华.PAN Bing-suo.YANG Yang.YANG Kai-hua 镍钴合金电沉积中硫酸钴影响的探讨[期刊论文 ]-材料保护2006,39(4) 2. 贺军 镍钴合金镀层薄膜的制备及其变形腐蚀行为研究[学位论文]2008 3. 曹克宁 高频脉冲电沉积镍钴合金耐蚀性的研究[学位论文]2007 4. 赵文宽.周磊.方佑龄 液相沉积法低温制备光催化活性TiO<,2>/SiO<,2>复合薄膜[会议论文]-2003 5. 冯拉俊.雷阿利 稀土添加剂对镀铬质量的影响[期刊论文]-中国稀土学报2004,22(5) 6. 崔春兰.张小伍.赵旭红.戚道炼.李宁.黎德育 稀土镀铬添加剂性能研究[期刊论文]-电镀与涂饰2005,24(1) 7. 陈洪涛.王琴萍.周丽华.洪梅.邢长宇.吕殿祯 硫酸钴水溶液热力学[期刊论文]-辽宁大学学报(自然科学版) 2003,30(3) 8. 梅光军.李树元.金玉健.余永富.Mei Guangjun.Li Shuyuan.Jin Yujian.Yu Yongfu 氟硅酸铵在赤铁矿与霓石分 离中的作用机理[期刊论文]-金属矿山2005(4) 9. 黄思玉.HUANG Siyu 锡铈合金电镀工艺的改进[期刊论文]-电镀与涂饰1999,18(2) 10. 肖友军 稀土催化剂抗酸性镀锡液氧化变质的研究[期刊论文]-电镀与涂饰2001,20(4)
ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｏｎ ｎｉｃｋｅＩ肌ｄ ｎｉｃｋｅｌ—ｃｏｂａｌｔ ｅｌｅｃｔｒＤｄｅＤ０ｓｉｔｓ ｗａｓ
ｓｌｕｄｉｅｄ ｉｎ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｎｉｃｋｅｌ ｅｌｅｃｔ砷ｌａｔｉ“ｇ鲫ｌｕＩｉｏｎ．Ｈａ汕１ｅｓｓ ｔｅ ｓｌ，ｐｏｒ吣ｉｔｙ ｔｅｓｔ ａ１１ｄ ｓｃａⅢｌｉｌｌｇ ｅｌｅｃｔｍｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ａＴｌａｌｙ—
ｏｆ砌雌Ｅａｒ山∞ｔｌＩｅ Ｐｅｍｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｎｉｃｋｅｌ ａＩＩｄ
ＰＡＮ Ｂｉｌｌｇ－ｓ呻，ＳⅢＤｏｎｇ－ｍｅｉ，ＹＡＮＧ Ｋａｉ．ｈ岫
（Ｆｋｕｌ‘ｙ ｏｆ Ｅｎ百ｎｅｅｄｎｇ，ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓ畸ｏｆ（；ｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，ｗＩｌｌｌａｎ ４３００７４，ｃｈｉｎａ）
ｍｒｅ嘣ｈ Ａｂｓｈ－ａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｂｃｔ ｏｆ ｄｉｆｒｅｒｅｎｔ卸ｍｕｎｔ ｏｆ
结果。由图１可以看出，添加稀土后，镀层硬度普遍提高．而且提 高幅度很大。曲线１是在基本镀液中获得的镀层（即镍镀层）的 硬度曲线，从中可见，加人稀土后，镀层硬度提高了８０％左右。而 当稀土和硫酸钴一起添加时（曲线２和曲线３）．镀层硬度得到了 更大幅度的提高。当稀土添加量为ｌ ０ ｇ／Ｌ时，从这两种镀液中 获得的镀层硬度都提高了ｌ倍左右，最大值达到丁７３６ ５２ ＨＶ，而 不添加稀土、仅加１５异／Ｌ硫酸钴时．镀层的硬度只有３８０ ＨＶ。不 过，由图也可以看出，纯镍镀层的硬度仅为２２０ ００Ｈｖ左右．放硫
１．１基本镀液及工艺 基本镀液为：Ｎｉｓ０４·６Ｈ２０ ３００ ｇ／Ｌ，Ｎｉ吐·６Ｈ２０ ２０ ｇ／Ｌ，ＨＨ ｃｌ ９
以，Ｈ３Ｂ吗３５∥Ｌ。镀液ＰＨ值为４ ２。试验所用试剂均为分析
纯．用蒸馏水配成电镀液。阳极为可溶性镍板，阴极采用 ４０ ｎ埘×４０ｍｍ的４５钢片，其非工作面绝缘。阴极电流密度为ｌ，６
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
潘秉锁， 史冬梅， 杨凯华 中国地质大学工程学院,湖北武汉,430074
材料保护 JOURNAL OF MATERIALS PROTECTION 2002,35(6) 19次
参考文献(4条) 1.覃奇贤;郭鹤桐 电镀原理与工艺 1993
试样的垃度测试采用ＨＭＦ－３显微硬度计进行。试样的孔隙 率采用腐蚀法测定。腐蚀溶液为铁氰化钾１０∥Ｌ加氯化钠２０ ∥Ｌ，孔隙率以每平方厘米镀层上的斑点数表示．表面形貌分析 采用Ｊ帅－３５ｃＦ型扫描电子显微镜进行。
２试验结果及讨论
２．１试样的硬度测试结果 图ｌ是添加各种水平的稀土和硫酸钴时各试样的硬度试验
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｉｃｋｅｌ—ｃｏｂａｌｔ ｅｌｅｃｔｍｄｅｐｏｓｉｔｓ；ｍ咒ｅａｎｈ；ｅｌｅｃｔ工ｏｐｌａｔｉ“ｇ
镍镀层由于具有较好的耐蚀性、良好的耐磨性等，早已被应 用于防护．装饰性镀层的底层或中间层；在２０世纪７０年代以后， 各种功能性镍镀层的发展也非常迅速…＝但由于普通镍镀层的 硬度较低，在生产中一般采用电化学的方法制备各种镍基合金， 如电铸中往往引入钴而形成镍钻合金，以提高镀层的机械性能和 耐磨性。ｆ【ｉ众所周知．电沉积镍钴台金极易产生针孔，孔隙率较 高．使得其进一步的应用受到丁一定的限制。
１收稿日期］２００２—０ｌ一０７
Ａ／耐，镀液温度为３５℃，电镀过程中不搅拌镀液。以基本镀液
配方为基础．分别添加不同含量的稀土（０ ５，ｌ（），ｌ ５∥Ｌ）和硫酸 钴（１０，１５∥Ｌ）进行试验。稀十以氯化物的形式加人，用量姒氧化 稀土汁。在上述条件下，把经过除油、除锈、水洗处理的钢片人
槽．在各镀液中电镀５ ｈ制得试样。镀层厚度约为１００ ｍ。 １．２试样测试
试、孔隙率刹试及扫描电子显微镜分析，比较了稀土和硫酸钴改善镍镀层性能的能力。试验结果表明，ｌ ｏ∥Ｌ稀土元素可
以太大改善镍反镍钴合金镀层的性能，使镀层结晶细化，结构紧密。
［关键词】镍钴舍金；稀土；电镀
胁ｃｔ Ｎｉｃｋｅｌ．洲ｔ Ｅｌｅｃｔｍｄｅ删ｔｓ ［中图分类号］．ＩＱｌ５３．２
［文献标识码］Ａ
［文章编号】１００ｌ一１５６０（２００２）０６—００２１一０２
３结论
（１）在镀镍液中添加稀土可以得到商硬度、低孔隙率的镀 层，从而可以提高工作表面的抗磨损性能。
（２）稀土阳离子有促进镀层结晶细化、结构紧密的作用．有 利于提高镀层的耐蚀性能．
（３）在Ｎｉｓ０４’６Ｈ２０ ３００ ｇ／Ｉ．Ｎｃ Ｊ２’６Ｈ２０ ２０∥Ｉ．，、心ｃＩ ９∥Ｌ， 凡Ｂｑ ３５∥Ｌ’镀液ｐＨ值为４．２的基本镀液中，在温度为３５℃、 阴极电流密度为１ ６ Ａ／ｄ一的条件Ｆ，稀土元素的最优添加量为 １．Ｏ∥Ｌ＝
引证文献(19条)
1.高化伟 稀土对脉冲镍镀层耐蚀性的影响[期刊论文]-物理测试 2006(6) 2.李明兰 LaCl3·7H2O对金刚石工具性能的影响[期刊论文]-科技资讯 2008(7) 3.王群英.杨凯华 铵盐镍基电镀金刚石钻头[期刊论文]-地质科技情报 2007(4) 4.刘琳 含稀土镀液电沉积镍镀层耐蚀性的研究[期刊论文]-物理测试 2006(2) 5.常立民.安茂忠.石淑云 低含量钴对镍合金镀层结构和性能的影响[期刊论文]-材料保护 2005(11) 6.肖友军.王灵锋.周磊 硫酸高铈改善Ni-Co合金电镀层性能的机理[期刊论文]-材料保护 2010(6) 7.高红宇.于爱兵.张庆林 稀土对亮镍镀液及镀层性能的影响[期刊论文]-精密制造与自动化 2006(4) 8.高红宇.于爱兵.张庆林 稀土镧对电镀金刚石工具性能的影响[期刊论文]-金刚石与磨料磨具工程 2006(5) 9.常立民.刘少春.陈丹 稀土对双脉冲Ni-Co合金镀层组织和耐蚀性的影响[期刊论文]-吉林师范大学学报（自然科
高等教育出版社，１９８２
４】袁公昱人造金刚右合成及会刚右工具制造：Ｍ］长沙：中南工业丈
学出版杜．１９９２
［责任编辑：魏兆军］
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稀土元素对镍及镍钴合金镀层性能的影响
（ａ）舔加稀上１．ｏ吕／Ｌ镀层
（ｂ）未捺加稀土的镀层
图３水同镀液中所获镀层的ｓＥＭ ５ ０００×
由以上试验结果可以看出，镀锦液中加入稀土后．镀层的性
能有了很大提高，特别是镀层硬度＝扫描电镜分析结果也表明ｒ
镀层结构的改善。我们认为．镀层性能的改变是由稀土阳离子在 阴极的吸附引起的：在电沉积过程中，主要是阳离子吸附在镍沉 积物表面上”，而稀上金属离子属高价阳离子，它的ｆ层电子结 构使得其在电极上表现出较强的吸附性。当加上电流时，Ｎ·２＋、 ｃ０２＋在阴极被还原，它们在双电层中的浓度将会降低，而稀土阳 离子的数量几乎不变．因为它们基本上不参加反应。正电荷的损 失必定由供给双电层的新阳离子（镍、钴或稀土阳离子）来补充： 因此，当电位移向负的一侧ｆ即阴极表而上负电荷增加）时，叔电 层巾放电阳离了（Ｎ产＋、ｃ０２＋）的百分比将减少。而阳离子层中稀 土阳离子的数量及净的正电荷将增加。镍离子、钴离子的供应受 阻碍。为了发生放电过程，将需要一个更高的过电位＝＝因此，在 电镀中，稀土离子吸附在镀层上，从而对镍离子、钻离了的还原起 到抑制作用，提高了阴极过电位。阴报极化越大，越易牛成品核， 使得结晶细致阻Ｊ。同时，稀土金属离子易于吸附在晶体生长的活 性点上．即吸附Ｉ（Ｅ晶而的“牛长点”或“牛长线”上，有效地抑制了 晶体生长。所以．在镀液中添加稀土后，能得到晶粒细小的镀层一 再者，由于稀士离子的特性吸附，氧离子在阴檄上的析出电位提 高并受到了吸附膜的选择性阻碍，使得氢难以析出，抑制了阴极 析氧副反应，减少了氢脆、引孔现象，故镀层的孔隙率较低。
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ｌ雀液２基液＋１０鼻／Ｌ钻盐３．基液＋１５∥Ｌ钴盐
２．３镀层的扫描电镜分析结果 图３是从添们ｒ稀土的镀液巾获得的镀层的扫描电镜分析
结果检测结果表明：添加稀土后，镀层的晶粒明显细化．晶粒小 而球化 水添ＪＪⅡ稀土时．得到的镀层呈片状沉积．晶粒粗大。镀 层的结晶细化，结构紧密，不但可以提高镀层的机械性能，而且对 提高镀层的耐蚀性能也足有利的。
（４）就获取相同硬度、孔隙率的镍镀层而言，稀土是一种比 硫酸钴更好的添加剂．性能好且经济。
［参考文献］
１］草奇贤．郭鹤桐电镀原理与ｒ艺ｆＭ］天津：天津科学技术出版社．
１９９３ １５０
２］束龙章，陈霞，ＪＰ直卫星．稀土镧对镍一铁台金镀层铁含量及耐蚀性
的影响［Ｊ］电镀与精饰，ｌ州，１６（６）：４—７
３ Ｊ【苏］安特罗渡夫ＬＩ著，吴仲达，朱耀武译理沧电化学［Ｍ：北京：
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拂｜球加量，ｚ·｜。
㈨ｌ稀土漆加吐１ｊ镀层硬度的关系
ｌ堆池２壮救＋】（）∥ｌ铂盐３基浊＋】５∥ｌ々＾盐
２．２试样的孔隙率测试结果 不¨稀上添加量下试样的孔隙率变化情况见图２、由图可
知．添加稀土对降低镍镀层的孔隙率有明显效果，降低幅度在 １０％～２０％，当稀十添加量为ｌ Ｏ∥Ｌ日寸．镀层的孔隙牢最低；当 稀上添加量继续增打Ⅱ时，孔隙率又有重新变高的趋势。在试验范 同内添加稀土后，从基本镀液中获得的镍镀层的最低孔隙率为 ５ ７０点／Ｐ－０．与不加稀土的相比．孔隙率降低了１１％．而低于从 基本镀液中添ＪＪⅡ１０∥Ｌ硫酸钻后获得镀层的孔隙率（５ ８５ 点／ｃ ｍ１） 町见，就降低孔隙率而言，稀土也优于硫酸钴．
万方数据
稀土元素对镍及镍钴合金镀层性能的影响
酸钴对提高镍镀层的硬度也有显著作用，这是由于形成了镍．钴 合会的缘故。但硫酸钴的影响力显然不及稀土，在基本镀液中添 加１．５∥Ｌ的稀土时即可得到硬度为３８１．６６ Ｈｖ的镀层。这表明 在镍电镀中，就获取同等硬度的镀层而言，存在以稀土代替钴的 可能性这对于贫钴而富稀土的中国柬说，具有重要的经济意 义
第３５卷第６期 ２加２年６月
ｊ、’＿‘，口、ｐ９１
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ＰＲ㈣ＣＴｌ０Ｎ 材料保护
ＭＡ‘Ｉ屯ＲＩＡＬＳ
Ｖ０１．３５ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２００２
稀土元素对镍及镍钴合金镀层性能的影响
潘秉锁，史冬梅，杨凯华 （中国地质大学工程学院，湖北武汉４３００７４）
［摘要】以普通镀镍液为基础，研究了不同的稀土添加量对镍及镍钴舍金镀层性能的影响对镀层进行了硬度测
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ｏｕｔ ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ山ｅ ｉｍｐｍｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒ铷℃ｅａｎｈ ａｎｄ ｃｏｂａｌｔ ｓｕｌｐｈａｔｅ ｔｏ ｎｉｃｋｅｌ ｅｌｅｃｔｍｄ８ｐｏｓ沁 Ｅｘｐｅｎｍｅｎ－
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稀土元素在物理和化学性质方面具有的突出特点以及稀土 合金材料具有的多种功能，为稀十元素的应用提供了坚实的基 础．，稀土元素已在镀铬、镀锡、复合镀和电刷镀等方面获得了成 功的应用．在表面工程中的应用越来越广泛１２。本文以普通镀镍 液为基础，通过向镀液中添加稀土添加剂和硫酸钴，研究了不同 的稀土添加量对镀层性能的影响并比较了硫酸钴和稀土改善镍 镀层性能的能力。
2.朱龙章;陈霞;顾卫星 稀土镧对镍-铁合金镀层铁含量及耐蚀性的影响[期刊论文]-电镀与精饰 1994(06)
3.安特罗波夫;吴仲达;朱耀武 理论电化学 1982 4.袁公昱 人造金刚石合成及金刚石工具制造 1992
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结果。由图１可以看出，添加稀土后，镀层硬度普遍提高．而且提 高幅度很大。曲线１是在基本镀液中获得的镀层（即镍镀层）的 硬度曲线，从中可见，加人稀土后，镀层硬度提高了８０％左右。而 当稀土和硫酸钴一起添加时（曲线２和曲线３）．镀层硬度得到了 更大幅度的提高。当稀土添加量为ｌ ０ ｇ／Ｌ时，从这两种镀液中 获得的镀层硬度都提高了ｌ倍左右，最大值达到丁７３６ ５２ ＨＶ，而 不添加稀土、仅加１５异／Ｌ硫酸钴时．镀层的硬度只有３８０ ＨＶ。不 过，由图也可以看出，纯镍镀层的硬度仅为２２０ ００Ｈｖ左右．放硫