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电沉积Zn-Fe-RE三元合金工艺的研究

放大字体  缩小字体发布日期:2012-08-20  浏览次数:1256
核心提示:本论文研究了硫酸盐体系和氯化物体系电沉积Zn-Fe-Re三元合金镀层的工艺和机理,并最终在氯化物体系下选择LaCl_3电沉积出Zn-Fe-La三元合金镀层。
 

本论文研究了硫酸盐体系和氯化物体系电沉积Zn-Fe-Re三元合金镀层的工艺和机理,并最终在氯化物体系下选择LaCl_3电沉积出Zn-Fe-La三元合金镀层。

主要具体工作包括以下几个方面: 通过250ml Hull槽实验和150ml矩形槽正交实验,确定了硫酸盐体系中稀土盐作为添加剂改变Zn-Fe合金镀层性能的电沉积工艺,其工艺条件为:FeSO_4·7H_2O 80~120g/L、ZnSO_4·7H_2O 30~50g/L、Ce_3(SO4)2 0.6~1.5g/L,(NH_4)_2SO_4 50~80g/L、C_6H_8O_7·H_2O 10~20g/L、H_3BO_3 5~15g/L、抗坏血酸1~3g/L、添加剂适量、pH值2~4、施镀时间10min、电流密度Dk 2-4A/dm~2、镀液温度20-30℃。 在硫酸盐体系工作的基础上,通过查阅大量文献,在氯化物体系中以Hull槽实验对所得镀层进行光亮区的选择以及150ml矩形槽正交实验,确定了Zn-Fe-La三元合金镀层的电沉积工艺。其工艺条件为:FeSO_4·7H_2O 60~120g/L、ZnCl_2 30~50g/L、LaCl_3 5~15g/L,KCl 100~1200g/L、C_6H_8O_7·H_2O 10~20g/L、C_6H_7O_7Na_3 30~60g/L、抗坏血酸2~3g/L、添加剂适量、辅助添加剂适量、pH值2~4、施镀时间10min、电流密度Dk 2~4A/dm~2、镀液温度20~30℃ 氯化物体系电沉积Zn-Fe-La三元合金镀层的工艺研究表明,主盐浓度、配位剂C_6H_7O_7Na_3、光亮剂和辅助光亮剂的配合使用以及pH值是影响Zn-Fe-La三元合金镀层成分和性能最主要的因素;但LaCl_2的添加到一定的量后,反而不利于合金的电沉积。此外,导电盐KCl、抗坏血酸、电流密度等对镀层的影响也较大,抗坏血酸在工艺范围内基本上不影响合金镀层的成分,但过多或过少都会影响镀层质量。

分析了稀土的加入对镀层成分以及镀液性能(分散能力、电导率、稳定性等)的影响,结果表明,稀土的加入对镀层以及镀液性能都有很大提高。 在研究了偶氮氯膦-Ⅲ与Re显色条件的基础上,探索了不分离Fe离子,用分光光度法测定镀层中稀土的新方法,Re含量在0~55ug/ml之间时符合比尔定律。结果满意,操作简单,重现性好,可用于日常分析。 通过镀层在pH=7的5%NaCl溶液中的浸泡实验、镀层阴极、阳极极化曲线和在pH=7的5%NaCl溶液中的稳定电位的测定,研究了Zn-Fe-La三元合会镀层的耐蚀性,结果表明,镀层无需钝化具有较高的耐蚀性。Zn-Fe-La三元合会 昆明理工人学硕士学位论文摘要 镀层的耐蚀性要明显好于Zn一Fe合金镀层,更远远好于Zn镀层。 从双电层结构、吸附抑制机理、欠电位沉积机理和物质结构的角度,针对 基液中加入不同种类的稀土盐的阴极极化曲线的不同特征,探讨了Zn一Fe一稀土 三元合金电电沉积机理。

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