阴极电流密度对微弧氧化ZrO_2陶瓷膜及耐蚀性的影响

在氟锆酸钾电解液体系中,采用微弧氧化的方法在LY12铝合金表面原位生长ZrO2的陶瓷膜层,研究阴极电流密度对陶瓷膜层组成及耐腐蚀性的影响。结果表明陶瓷膜层主要由m-ZrO2,t-ZrO2组成,且以t-ZrO2为主晶相。随着阴极电流密度的增加,膜层内的KZr2(PO4)3逐渐减少,膜层的厚度增大,膜层表面的放电孔洞尺寸变小,致密性有所提高;陶瓷膜层腐蚀电流密度减小,点蚀电位正移,耐蚀性提高。但继续增加阴极电流密度,膜层厚度和致密性有所下降,腐蚀电流密度增大,点蚀电位负移,耐蚀性下降。

阴极电流密度对Ni-SiC复合镀层性能的影响

随着现代工业的发展,材料的单一功能已难以满足要求,为此,采用复合电沉积技术,沉积含有弥散硬质相SiC的复合镀层。研究了当pH值、阴阳极间距及面积比一定时,阴极电流密度与温度的关系,阴极电流密度对沉积速度、内应力、镀层硬度及SiC含量的影响。试验结果表明,当阴极电流密度在8～10A/dm2时,镀层沉积速度大,SiC含量较高,硬度高,内应力较小。本试验为完善Ni-SiC复合电镀工艺提供了试验数据。

阴极电流密度对熔盐电解技术经济指标影响的研究

阴极电流密度是影响熔盐电解技术经济的重要因素之一.在电解槽型的设计过程中,如何合理选择阴极电流密度,对提高熔盐电解的电流效率、单位时间产量,降低单位电耗等主要技术经济指标具有十分重要的现实意义.本试验通过在工业化生产实践中,系统地分析阴极电流密度的变化与电流效率、单位时间产量,降低单位电耗等指标之间的关系,以获得工业化生产条件下的最佳阴极电流密度参数.

影响亮镍低阴极电流密度区光亮性的因素

影响亮镍镀层低阴极电流密度(JC)区光亮范围及光亮性的因素很多。就光亮剂、基体粗糙度、镀液成分、工艺条件、杂质和分散能力对亮镍低JC区光亮性的影响进行了分析,以指导实际生产。

阴极电流密度对超高强钢锌镍镀层腐蚀及氢脆性能的影响

碱性电镀锌镍因生产过程更环保、镀层耐蚀性好等优点,已成为代镉技术的首选。但是,由于氢脆等原因,暂未应用于超高强钢A100的表面防护。采用一种碱性镀液配方,在不同阴极电流密度下对超高强钢A100表面进行电镀及钝化,同时对钝化后的镀层进行了物相、微观形貌、电化学性能、盐雾、氢脆等组织及性能进行表征。结果表明:在阴极电流密度为2—4 A∙dm^(−2)范围内,可得到单一γ相镀层,并且镍含量在12%—13%左右;当阴极电流密度为2 A∙dm^(−2)时,析氢反应进行得比高电流密度时剧烈,电镀效率较低,需要更长的电镀时间才能得到与阴极电流密度为3—4 A∙dm^(−2)时耐蚀性相近的镀层。本镀液配方制备的镀层氢脆性能好,带有镀层的试棒均通过了200 h缺口拉伸测试,且在3—4 A∙dm^(−2)阴极电流密度电镀时渗氢电流也保持在了一个较低水平。

阴极电流密度对LY12铝合金微弧氧化膜致密性的影响

采用双极性脉冲电源,在一定的阳极电流密度(ja)下,通过改变制备过程中阴极电流密度(jc)的大小,在LY12铝合金表面制备微弧氧化膜。采用SEM,EIS和中性盐雾实验研究微弧氧化膜的表面微观形貌、致密性以及实际服役性能的变化,进而分析jc对LY12铝合金微弧氧化膜致密性的影响。结果表明:施加适当的jc可以制备致密性较好的氧化膜;当jc较低或较高时,微等离子体在基体表面放电火花分布不均,无法获得致密性氧化膜;当ja=5 A/dm2,ja∶jc=1∶1时,获得的LY12铝合金微弧氧化膜的致密性最佳。

微电铸中电流-流体耦合的数值分析及实验

研究了LIGA/UV-LIGA的核心技术微电铸的内在规律,对影响铸层生长的阴极电流密度和流体流场进行了数值分析。以微流控芯片微模具上的十字电铸层为研究对象,建立了微电铸的数学模型。给出了描述微电铸体系电流密度和流体流场的偏微分方程,运用有限元法对微电铸体系进行三维数值仿真,得到了电流密度分布和流体流场分布的数值结果。选择十字铸层上的测量点,由该点处电流密度和流体流速仿真数据计算出微电铸4 h的铸层生长高度仿真值,并与相同工艺条件下的微电铸实验铸层生长高度进行对比。结果显示,对应各测量点微电铸生长高度仿真值和实验值的变化趋势接近,绝对偏差小,最大绝对偏差为4.437μm,最小绝对偏差为0.264μm。实验表明这种数值仿真方法适用于微电铸工艺设计的辅助分析,可缩短微电铸工艺的开发周期。

氨基磺酸盐镀镍的沉积速率与电流效率的研究

采用测厚法和恒电流沉积法,分别研究了镀液温度、阴极电流密度和添加剂对氨基磺酸盐镀镍的沉积速率与电流效率的影响。结果显示:在镀液中不含任何添加剂的前提下,镀镍的沉积速率和电流效率均随镀液温度的升高及阴极电流密度的增大明显提高,最高分别达到0.027 3μm/s和73.4%;而在电镀工艺参数相同的条件下,向镀液中加入适量的添加剂,镀镍的沉积速率和电流效率均略有提高。

金刚石线锯上砂工艺对微粉密度的影响

以直径0.25mm的琴钢丝为基体,粒径22～38μm的金刚石微粉(表面镀膜)为磨料,瓦特镀液为基础镀液,用微型气泵对上砂镀液进行搅拌,用落砂法上砂工艺制造金刚石线锯.结果表明:当气泵电机转速在100～120r/min之间,线锯走动速度为100mm/min,阴极电流密度调节至2～3A/dm2时,可以制得微粉密度稳定的线锯,其微粉密度为1.35Ct/dm2左右.

添加双氧水阴极沉积羟基磷灰石的研究

通过Tafel曲线,在不同的体系中考察了双氧水对钛电极的影响:Cl-、NO3-体系对钛腐蚀电位的影响很小,在有Ca2+和P存在下,不含双氧水的体系的腐蚀电位要更负;通过X射线和SEM扫描电镜发现,随着双氧水浓度的提高,羟基磷灰石衍射峰的强度增强,基体钛的衍射峰减弱;H2O2用量较高时(浓度达到9%),其衍射峰变得更加尖锐,说明羟基磷灰石的结晶度得到了提高。在H2O2用量浓度较低时,其晶体形貌为团絮状结构,随着浓度的增加,生成的OH-增多,晶体形状变为大片状,相互交错形成具有较大孔洞的网状结构,膜也变得致密。但是,不管双氧水浓度如何变化,沉积过程中由于不导电的涂层不断生长,使得电极表面电阻增大,造成阴极电流密度总体趋向都是不断减小。

电流环法测试管中电流技术应用

由于实际管道中阴极保护电流较小以及现场环境干扰严重,现有的方法难以测得真实的管中电流。文中结合现场案例,通过与电位差法作对比,介绍了电流环法在测量埋地管道管中电流方面的应用。结果表明:电流环法可以测量管道中电流的大小及方向;电流环法与电位差法测得的电流数值基本相同,但电流环法的测量值更稳定;由于地磁场对电流环的影响范围在±100 mA之内,当管中电流小于100 mA时,测试数值正负跳动,无法取值,也不能判断电流方向,电流环法不适用。

气／液／固三相线界面区的性质在金属腐蚀阴极过程中的作用

采用稳态极化技术研究了三相线长度、宽度及溶液浓度在金属腐蚀阴极过程中的作用.结果表明,三相线界面区长度及宽度的增加均使得阴极极限电流密度有明显增加,而溶液浓度对阴极过程的影响只在三相线界面区面积较小时才表现出来.上述结果均证实了液相分布状态在金属腐蚀阴极过程中的作用.

铜件阴极电解着色法怎么进行？

答：阴极电解是将被着色铜件置于适宜的电解液中，与电镀一样为阴极，当电流通过时，金属微粒与金属黑色氧化物的混合体电解沉积在阴极（铜件）的表面。其工艺规范为：硫酸铜30～60g／L，氢氧化钠80～120g／L，柠檬酸三钠60～120g／L，乳酸80～140g／L，阴极电流密度3～4A／dm^2，电压0．15—0.35V，室温，阴阳极铜片。

燃气管道整体阴极保护评估方法研究

及时识别燃气管道整体阴极保护状态,对于提高燃气管道等公共基础设施安全至关重要。提出了一种准确便捷的管段整体阴极保护评估方法——保护电流法,可识别燃气管道整体阴极保护状态,在北京地区土壤环境中选择多种不同数量级电阻率防腐层管道开展馈电试验,明确管道达到临界有效阴极保护[管段最正极化电位-0.85 V(vs CSE)]所需保护电流密度,将现场测试与数值模拟相结合,得出阳极管道间距对保护电流需求值的影响规律。

含钪型阴极粉的研制

本文介绍了含钪型阴极的发展和目前使用情况，讲述了含钪型阴极粉的研制方法及测试结果分析，同时对阴极粉中含钪量对阴极初期发射特性和阴极寿命的影响进行了讨论。

基于模糊天牛须PID的稀土电解温度浓度解耦控制

稀土电解过程中电解槽内温度是影响出料金属品质、电解能耗的关键条件,同时槽内氧化物浓度决定了出料金属的效率和电解过程的稳定性。但实际电解槽内化学反应多、过程复杂,电解槽温度、熔盐氧化物浓度两者存在非线性的耦合关系。电解槽模型具有高滞后、强耦合、时变系统的特点,单独以电解温度或氧化物浓度作为被控变量难以保证出料金属的品质。以6 kA氧化钕电解温度、氧化物浓度作为输入,阴极电流密度、氧化物下料率作为输出,对输出变量进行解耦补偿,实现多变量解耦控制,从而提高氧化钕电解的品质;通过模糊PID控制器引入专家知识库对温度、浓度实现有效控制,改善了以往稀土电解过程中控制变量单一效果不理想的难题;借助天牛须的寻优迭代能力优化模糊PID的初始参数。利用Simulink平台对模糊PID解耦控制器和常规PID控制器进行仿真对比实验,实验结果表明:模糊PID解耦控制系统较单一温度PID控制效果更好,超调量提高了6%,系统响应速度提高25%。

Ni-金刚石复合镀层的制备

通过复合电镀方法,在镀镍液中加入粒径为40μm的金刚石粉体制备Ni-金刚石复合镀层。采用阴极动电位极化方法、扫描电镜和显微硬度计探讨镀液温度、pH、镍离子浓度、电流密度和金刚石粉体质量浓度对镀层质量的影响,优化Ni-金刚石复合镀的工艺参数;采用X线衍射分析仪表征优化后复合镀层的结构。研究结果表明：优化的镀液组成和工艺参数为：NiSO4.6H2O 132 g/L,NiCl215 g/L,H3BO330 g/L,镀液温度（50±1）℃,pH 3~4,阴极电流密度4 A/dm2,金刚石粉体质量浓度30 g/L;优化后的复合镀层表面平整,晶粒细小均匀,且金刚石粉体的质量分数为62.7%;与纯Ni镀层的晶粒相比,Ni-金刚石复合镀层的晶粒明显细化。

Cu-金刚石复合镀层的制备

采用复合电镀技术,在酸性硫酸盐镀铜电镀液中加入粒径为20μm的金刚石粉体制备Cu-金刚石复合镀层。通过正交试验优化Cu-金刚石复合电镀的工艺参数,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计研究CuSO_4·5H_2O浓度、阴极电流密度、金刚石粉体浓度和镀液温度对镀层质量的影响。采用X射线分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和摩擦实验机表征优化后复合镀层的相结构、表面形貌及摩擦性能。结果表明:优化的镀液组成和工艺参数为CuSO_4·5H_2O 190 g/L,H_2SO_4 60 g/L,阴极电流密度10 A/dm^2,金刚石粉体浓度20 g/L,镀液温度20℃;优化后的复合镀层晶粒均匀,金刚石粉体质量分数为21.50%,具有较好的显微硬度和摩擦性能。

电沉积技术制备Ni-纳米SiO_2复合镀层的研究

用电沉积方法制备了镍-纳米氧化硅复合镀层。研究了阴极电流密度、纳米SiO2微粒质量浓度、pH值、搅拌方式和表面活性剂种类以及质量浓度等对镀层中SiO2含量的影响,确定了可获得一定纳米氧化硅含量的复合镀工艺参数范围。并用扫描电镜观察了所获镀层的表面形貌。

电解法制备超细锌粉的工艺研究

采用废电池的锌皮为阳极,不锈钢板为阴极,Zn2+的浓度为40g/L,导电盐氯化铵的浓度为30g/L,晶粒细化剂糊精的浓度为3g/L,阴极电流密度为12A/dm2,在低速搅拌下,通过电沉积得到了1～4μm不规则形状的纯度为91.3%的锌粉,电流效率达91.1%。研究中发现:Zn2+浓度越大,锌粉粒径越大,团聚越严重;糊精和聚乙二醇能够起到细化晶粒和防止锌粉团聚的作用;阴极电流密度越大,锌粉粒径越小,但析氢也越严重;低速搅拌和超声分散能促进Zn2+的传质,能够有效抑制析氢。电化学研究表明:当电极电势比-1.8V(vsSCE)更负时,能造成H+和Zn2+浓差极化,得到锌粉而非镀锌层。