电化学沉积时间对碱预处理钛合金表面HA涂层的影响

采用碱预处理钛合金表面再电化学沉积的方法,研究了电化学沉积时间对羟基磷灰石(HA)涂层物相、形貌、生物活性及其与钛合金基体间结合强度的影响。结果表明,碱预处理钛合金表面制备的电化学沉积涂层主要由片状HA相组成,电化学沉积时间对涂层物相组成没有影响,但会影响涂层厚度;沉积时间60 min时得到的HA涂层较致密,与基体的结合强度达17.85 MPa。各沉积时间下得到的HA涂层均具有较好的生物活性,在模拟体液(SBF)中,CO_(3)^(2-)置换HA中的PO_(4)^(3-)进入磷灰石中形成类骨磷灰石CHA,呈馒头状,直径7~8μm,且在SBF中浸泡3 d,CHA可铺满HA表面。

基于电化学沉积的高性能Cu/Ag双层电极IPMC材料的制备与性能试验

针对传统化学镀方法中金属电极厚度和均匀性受限的问题,提出一种基于电化学沉积与化学镀结合的方法,创新性地在银基电极上进一步沉积铜层,形成Cu/Ag双层复合电极,显著提升电极的厚度、均匀性及导电性。通过优化电化学沉积工艺参数获得最佳加工电压和时间,显著增强了离子聚合物金属复合(IPMC)材料在驱动过程中的性能稳定性与使用寿命。结果表明,Cu/Ag双层电极IPMC材料相较于单层Ag电极在直流电压下的电驱动响应性能提高30%以上,且导电性与耐久性均得到显著提升,可为高性能IPMC人工肌肉材料的制备提供新思路。

电化学沉积法制备质子交换膜燃料电池催化剂

作为将燃料化学能直接转化为电能的能量转换装置,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因其高效、环保等优势受到了广泛关注。催化剂直接决定了PEMFC的性能水平,是PEMFC中最核心的部分之一。电化学沉积法因具有成核受控、低成本、易操作、可放大等优点,被视为一种具有潜力的燃料电池催化剂制备方法。本文介绍了电化学沉积过程中的常见工艺,综述了近年来国内外电化学沉积法制备PEMFC催化剂的代表性成果。文章指出,通过精确控制电压、电流及电沉积液组分,电化学沉积法在制备合金催化剂、非贵金属催化剂以及核-壳结构、纳米线结构、纳米阵列结构等特殊形貌催化剂方面具有突出优势,有望从众多PEMFC催化剂的制备方法中脱颖而出,实现产业化应用。最后,文章展望了电化学沉积法制备PEMFC催化剂未来的研究重点与方向,并提出应将电沉积过程调控机理与催化机理的研究相结合,指导催化剂制备工艺的改进与升级;同时,还需进一步探索电化学沉积法在低铂或非铂催化剂中的应用途径,助力PEMFC催化剂的技术突破。

电化学沉积法制备ZnO厚膜工艺研究

X射线具有较高的光子能量,这使得其在ZnO材料中具有大的穿透深度,因此为了更有效地探测X射线,需要制备出微米甚至百微米厚度的ZnO膜。本文采用电化学沉积法快速制备14.85μm厚的ZnO膜。实验结果表明,沉积电势和电极材料会显著影响ZnO膜的沉积速率与表面形貌。随着沉积电势的升高,ZnO形貌由六角柱状结构变为片状结构,当电势过大时会有大量氢气生成,导致薄膜孔洞增加而无法成膜。使用金属Pt为阳极电极时,溶液会逐渐酸化,导致ZnO在沉积的同时也会溶解,当二者速率相一致时,ZnO膜厚便不再增加,因此不适合生长ZnO厚膜。而使用金属Zn为阳极电极时,溶液的pH值基本保持不变,更适合生长ZnO厚膜。使用金属Zn作为阳极电极,沉积电势为0.65 V,电解液浓度为0.4 mol/L时,实现了1 h生长14.85μm的ZnO厚膜。在5 V偏压下,基于ZnO厚膜的探测器对加速电压为40 kV的X射线的响应度可达66.8μC·Gy^(-1)·cm^(-2)。

化学沉积电极与BaTiO_3系PTCR半导瓷的欧姆接触

研究了在 Ba Ti O3系 PTCR半导体陶瓷上化学沉积镍和铜电极的接触电阻及稳定性 ,并与烧渗 Ag-Zn、烧渗 Al电极进行了比较。根据实验结果 ,用量子力学从理论上讨论了欧姆接触的可能模型 ,提出场发射是金属-半导体陶瓷形成欧姆接触的机理之一。陶瓷表面经过处理后 ,元件的电性能要发生一些变化 。

AZ31B镁合金表面电化学沉积LDH涂层及其耐腐蚀性能研究

为提高AZ31B镁合金的耐腐蚀性能,优化了原位电化学沉积层状双金属氢氧化物(Mg-Al-LDH)涂层的工艺参数。配制了不同浓度的溶液,用原位电化学沉积方法在AZ31B表面沉积了一层LDH涂层,用硬脂酸修饰后得到SA-LDH复合涂层。测试了其微观组织和化学成分,利用电化学极化和交流阻抗(EIS)实验表征了涂层的耐腐蚀性,确定优选的电化学沉积工艺对其组织性能的影响。结果表明:优选的溶液浓度为0.05 mol/L时,所得涂层表面多孔,与基体结合良好。X射线衍射能谱(XRD)中存在LDH(003)与(006)两个特征峰。极化曲线显示LDH涂层腐蚀电流密度为9.21×10^(-6) A/cm^(2),与无涂层镁合金相比降低两个数量级,SA-LDH涂层的腐蚀电位提升到-1.33 V。在3.5 wt.%NaCl溶液浸泡后的LDH涂层交流阻抗显示阻抗模值和频率增加,表现出较好耐腐蚀性。添加硬脂酸可以在涂层表面形成一层超疏水薄膜,能够有效地阻碍腐蚀介质Cl^(-)对AZ31B镁合金的渗透侵蚀。

化学沉积法制备镍基双涂层及其耐蚀性能的研究

采用化学沉积法在45^(#)钢基体上制备了以Ni-P为底涂层、Ni-W-P为外涂层的Ni-P/Ni-W-P双涂层钢体,分别用扫描电镜、X射线衍射仪和电化学工作站对双涂层的表面形貌和微观结构进行了表征,并对其耐蚀性能进行了研究。结果表明:双涂层具有非晶结构和少量微晶结构,孔隙率仅为1.94%,表面致密性优于Ni-P单涂层。未浸泡的双涂层钢体的腐蚀电流密度为8.58×10^(-7)A·cm^(-2),比45^(#)钢基体低了2个数量级。双涂层钢体的腐蚀速率仅为0.050 g·(cm^(2)·a)^(-1),低于45^(#)钢基体。在质量分数3.5%氯化钠溶液中浸泡10 d后,双涂层钢体的腐蚀程度非常轻,腐蚀电流密度增加非常缓慢,说明双涂层耐腐蚀性优于单涂层,可以为45^(#)钢基体提供更好的保护。

Ni-Co-B-RE(Sm、Dy、Tb)复合电极:化学沉积法制备及电催化析氢性能研究

开发低成本、高活性的非贵金属电催化剂对电解水的实际应用具有重要意义,稀土(Rare Earth,RE)元素因其独特的电子结构成为金属催化剂改性的研究热点,但在泡沫镍(Nickel Foam,NF)基体上制备稀土复合催化剂的方法存在成本高、工艺复杂和耗时长等问题。本研究采用一步化学沉积法,在NF基体上制备了三种稀土复合电极Ni-Co-B-Tb/NF、Ni-Co-B-Sm/NF和Ni-Co-B-Dy/NF,对催化电极的结构和形貌进行了表征,并研究其在1 mol·L^(–1)KOH溶液中的析氢性能。结果表明,添加Sm、Dy和Tb可使电极的电子结构发生改变,改善催化剂材料的本征性质,进而提高析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)的催化性能。其中,Ni-Co-B-Tb/NF表现出最佳的析氢性能,达到10 mA·cm^(–2)的电流密度仅需58 mV的过电位,Tafel斜率为65 mV·dec^(–1),析氢反应由Volmer-Heyrovsky步骤控制。进一步研究发现稀土浓度对电催化性能影响较大,当Tb浓度为3 g·L^(–1)时,Ni-Co-B-Tb/NF表面颗粒尺寸较小且分布均匀,暴露出更多的活性位点,有利于HER的电荷转移,析氢性能最佳。此外,经过100 h长期稳定性测试和2000次循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)测试后,该催化剂表现出良好的电化学稳定性。

电化学沉积Cu_(2)O薄膜的制备及性能研究

利用电化学沉积法,以醋酸铜和醋酸钠为电解质溶液,在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃表面制备了Cu_(2)O薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分别对Cu_(2)O薄膜的物相、微观形貌和光学性质进行了表征。并在光照的条件下,测试了Cu_(2)O的光电流谱,评价了Cu_(2)O薄膜的光电化学性能和光催化降解亚甲基蓝的活性。

电化学沉积法修复钢筋混凝土保护层裂缝的试验研究

钢筋混凝土结构保护层一旦出现裂缝,外部有害物质就会不断渗透到混凝土内部,加速钢筋的腐蚀。为了研究电化学沉积法对钢筋混凝土保护层裂缝的修复效果,将带有预裂缝接头的钢筋混凝土试件,在3种不同强度电流和3种不同浓度硝酸镁溶液中进行电化学沉积试验,测试了不同电解液浓度和不同电流强度组合下混凝土试件表面覆盖率的变化。结果表明:随着修复的进行,混凝土试件的表面覆盖率逐渐增加。在0.25~0.50mol/L的溶液浓度范围内,以及20~30mA的电流强度范围内,修复效果相对较好,并且有望改善试样的力学性能。

电化学沉积技术在贵金属纳米结构制备中的应用探索

电化学沉积技术因其操作简单、成本低廉、易于控制等优点,广泛应用于贵金属纳米结构制备领域。文章综述了电化学沉积技术在金、银、铂等贵金属纳米结构制备中的最新进展,重点介绍了电化学沉积制备贵金属纳米线、纳米管、纳米片等不同形貌结构的方法,并讨论了沉积参数如电流密度、电解质浓度、添加剂等对纳米结构形貌和性能的影响。此外,文章还探讨了电化学沉积制备的贵金属纳米结构在催化、传感、表面增强拉曼散射等领域的应用前景,有望推动相关领域的进一步发展。

罗布泊盐湖化学沉积序列及其控制因素

罗布泊位于塔里木盆地的东部,是世界最大的第四纪干盐湖之一。罗布泊盐湖化学沉积序列总体简单,即为石膏—钙芒硝(巨厚)—石盐(很薄),但细节变化则很复杂,在钙芒硝阶段和石盐阶段出现了很多含钾盐矿物的薄层,按时代从老到新,可划分出9个区段。罗布泊化学沉积序列除了与江汉盆地第三纪古盐湖有一定的相似性之外,与其他陆相、非海相和海相蒸发沉积序列有明显的差异,这可能与该地区的气候变化、物源背景及构造环境等有关。这种特殊的化学沉积序列应该是全球气候变化与大地构造运动在盐湖沉积中的响应,气候持续干化与补给变化的耦合,是造成罗布泊盐湖特殊的化学沉积序列的机制。

电化学沉积金纳米线结构及其电学特性

用电化学沉积方法,在有机介孔模板上制备出直径为90nm的金纳米线。透射电子显微镜(TEM)分析结果表明,纳米线表明光滑并呈单晶结构.去除有机模板的金纳米线阵列用扫描电子显微镜(SEM)测试,纳米线顶端呈平台状,直径分布均一。我们利用原子力显微镜(AFM)测量了金纳米线阵列的微观结构,得到与SEM相一致的结果。在大气和室温条件下,用导电AFM针尖在接触模式下测量了单根纳米线的轴向I-V特性曲线,其结果为金属性。

电化学沉积羟基磷灰石过程晶体生长行为

采用恒电流电化学沉积方法从含钙与磷盐水溶液中直接在纯金属钛电极表面沉积纳米羟基磷灰石涂层,运用EDS、SEM、XRD、FTIR等方法对其进行表征.重点考察了一种典型制备条件下钙磷沉积层的形貌、结构及组分随沉积时间的变化,进而探讨相应条件下电化学沉积羟基磷灰石涂层晶体生长过程的基本规律.研究表明电化学沉积法可用于在医用金属表面直接涂覆含钙离子缺陷的纳米羟基磷灰石涂层,典型条件下涂层的生长规律为:(1)沉积过程中羟基磷灰石晶粒以c轴方向沿沉积面法线方向择优生长,且这一趋势延续整个沉积过程;(2)内层晶粒的生长受到外层晶粒生长的抑制,对于同层的晶粒,当晶粒分布密集时,晶粒生长可能发生相互制约;(3)随沉积时间的延长,沉积量增加,而膜层的化学组成基本不发生变化.

化学沉积Ni-P/Ni-W-P合金的热处理晶化及磨损行为

用XRD定量法分析了W的共沉积对Ni-P基合金镀层热处理晶化程度、晶粒尺寸的影响,通过镀层硬度测试、干摩擦条件下的磨损实验以及SEM形貌观察研究了镀层的磨损行为。结果表明:W的共沉积提高了镀态和热处理的Ni-W-P镀层的晶化程度,加速Ni相的晶化过程,提高了Ni3P相的晶化反应温度,并使Ni-W-P镀层硬度大于Ni-P镀层的硬度。非晶态Ni-9.27%P镀层晶化前后的磨损行为主要表现为粘着磨损;当P含量与其相同(相近)时,W的加入不改变Ni-5.13%W-9.32%P合金在镀态及低温热处理时的粘着磨损行为,但对高温(600℃以上)热处理镀层起主导作用的磨损形式为微切削磨损机制。

LY12铝合金表面电化学沉积制备DTMS硅烷膜及其耐蚀性研究

采用电化学技术在LY12铝合金表面沉积制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜.反射吸收红外光谱表明,DTMS硅烷试剂与铝合金基体表面发生了化学键合作用,生成—S iOA l键实现成膜.通过对膜覆盖电极在质量分数为3.5%的NaC l溶液中的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,与开路电位下相比,采用阴极电位沉积方法得到硅烷膜的耐蚀性能有明显提高,且存在一个最佳“临界电位”,在此电位下沉积得到的硅烷膜具有最高的耐蚀性.扫描电镜观察结果表明,在“临界电位”下制备得到的硅烷膜的结构最致密.给出了硅烷膜覆盖电极的阻抗模型及相关参数的拟合结果.

电化学沉积制备羟基磷灰石涂层及机理研究

控制电沉积溶液中钙 /磷离子的浓度 ,在钛合金表面直接沉积羟基磷灰石 (HAP)陶瓷涂层 .XRD、SEM实验证实 ,制备的HAP晶粒完整 ,粒度均匀 .热力学计算表明HAP比TCP更易于生成 .文中讨论了羟基磷灰石 (HAP)涂层电沉积的机理 ,指出电沉积是一个二步过程 ,HAP的形成是从溶液中离子到固体的直接过程 。

化学沉积Ni-Mo-P合金及其性能

以柠檬酸钠为络合剂、硼酸为缓冲剂在碱性介质中化学沉积Ni-Mo-P合金,用浸泡实验和阳极极化实验系统研究了不同工艺条件下所得镀层在3.5%(bymass)NaCl介质的耐腐蚀性能.考察工艺参数(pH和多钼酸根离子浓度)对沉积速率、镀层组成、结构和显微硬度的影响.实验发现,沉积工艺对镀层硬度有影响,但对镀层结构几乎无影响.镀层中钼含量越高,其硬度也越大.但多钼酸根离子在沉积过程中起阻碍作用,致使镀层中钼含量不高(不超过20%,byatom).Ni-Mo-P合金镀层具有较好的耐腐蚀性;由不同工艺条件所得的镀层其耐腐蚀能力不同,但各镀层在NaCl溶液中的阳极极化行为相似.浸泡实验与阳极极化实验结果基本吻合.

电化学沉积-水热合成法制备羟基磷灰石生物涂层的工艺研究

采用电化学沉积法，在低温条件下从含钙、磷离子的电解水溶液中沉积磷酸钙涂层，经过水热合成获得羟基磷灰石（ＨＡ）涂层．用扫描电镜（ＳＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和红外光谱（ＩＲ）对涂层的组织结构和化学组成进行分析．结果表明：电化学沉积涂层由ＣａＨＰＯ４·２Ｈ２Ｏ，经水热合成后转变为羟基磷灰石．随蒸气温度和压力的升高，羟基磷灰石的含量增加，在适当条件下可获得纯羟基磷灰石涂层．该方法重复性好，是制备羟基磷灰石生物涂层的理想方法之一．

类石墨氮化碳薄膜的电化学沉积

用 1:1.5的三聚氯氰和三聚氰胺的饱和乙腈溶液为沉积液 ,在Si(10 0 )衬底上室温常压下电化学沉积了CNx薄膜。用X射线光电子能谱 (XPS)、傅立叶转换红外光谱 (FTIR)、X射线衍射图谱 (XRD)对沉积的CNx 薄膜进行了测试和分析。XRD的衍射峰的结构数据与文献计算的类石墨相氮化碳的结构数据较为吻合。XPS结果表明沉积的薄膜中主要元素为C、N ,且N/C =0 .81,C1s和N1s的结合能谱中 2 87.84eV的碳和 4 0 0 .0 0eV的氮是样品中碳氮的主体 ,以C3 N3 杂环的形式存在。FTIR光谱中在 80 0cm-1、1310cm-1和 16 10cm-1的吸收峰也表明薄膜中存在C3 N3环 ,和XPS能谱的分析结果一致。Teter和Hemley预言的g C3 N4在结构形式上和三聚氰胺的完美脱胺缩聚物是一样的 ,红外光谱和X射线光电子能谱表明在样品中存在三嗪环 (C3 N3 ) ,支持XRD的实验结果。这说明CNx 薄膜中有类石墨相的C3 N4晶体存在。