热处理中电沉积Ni-Fe合金箔粘结过程与抑制方法

Ni-Fe合金往往经过热处理才能发挥其最佳性能,但是由于电沉积法制备的Ni-Fe合金箔厚度很薄,在批量化热处理过程中极易产生粘结现象,严重影响产品质量.为了深入研究粘结机理以解决粘结问题,本文通过电子显微镜分析了合金箔粘结部位微观形貌;通过超高温激光共聚焦显微镜,原位在线研究了热处理过程中合金箔表面微观形貌演变,推测了其与表面粘结的联系;同时也对电泳MgO涂层抑制粘结的效果进行了研究.结果表明:电沉积Ni-Fe合金箔在950~1 000℃开始发生粘结;在1 000℃以上时,合金箔表面发生软化,不仅促进合金箔间的粘附结合,而且加剧了合金箔粘附界面的原子扩散,使得合金箔界面间共生晶粒生成和长大,最终导致粘结.在合金箔表面电泳涂覆MgO,可获得均匀分布的MgO涂层,可以有效起到隔离合金箔的作用,从而达到抑制粘结的目的.

热处理对电沉积Ni-Fe合金箔组织和力学性能的影响

电沉积法制备Ni-Fe合金箔具有工艺简单,能耗低,产品规格不受限制等优点,但其塑性和弹性模量较低限制了其应用发展.为了改善电沉积Ni-Fe合金箔的力学性能并扩大其应用范围,本文通过高温热处理方法改善其力学性能,采用SEM,XRD,EBSD分析手段对电沉积Ni-Fe合金箔晶粒组织和结构进行了分析,通过高温热台显微镜进行原位在线观测晶粒组织的演变过程,并对热处理后的电沉积Ni-Fe合金箔进行力学性能分析.研究表明,热处理过程中电沉积Ni-Fe合金箔经历细晶组织阶段、混晶组织阶段和粗晶组织阶段,其中,在1 000~1 050℃容易发生晶粒异常长大.细晶组织阶段,电沉积Ni-Fe合金箔能够保证较高的强度,且塑性和弹性模量明显提高,综合性能较好;混晶组织阶段,强度和塑性较低,弹性模量有一定程度提高;粗晶组织阶段,强度很低,但塑性和弹性模量有较大程度提高.

超声波电沉积制备Fe-Ni-Co合金箔

Fe-Ni-Co合金箔是过渡金属合金的一种重要类型,在储氢和磁性材料领域具有巨大的应用前景。本研究在氨基磺酸盐-氯化物电镀液体系中,采用电沉积法在纯钛基底上制备出铁基Fe-Ni-Co合金箔,考察pH值、温度、电流密度、超声波功率对Fe-Ni-Co合金箔的形貌、化学成分、晶体结构的影响。结果表明,当pH=2.0、温度为60℃、电流密度为50 mA/cm^(2)、超声波功率为45 W时,合金箔表面平整且气孔较少,杂质元素含量低,截面成分分布较均匀;合金是以Ni为溶剂、Fe和Co为溶质的置换型固溶体,为面心立方的γ-(Fe, Ni)相,硬度及耐腐蚀性能均较好。

热处理温度对电沉积纳米晶Ni-Fe合金箔的组织与性能的影响

在氢气气氛下对电沉积法制备的粒径10nm左右的纳米晶Ni-Fe合金箔进行中温热处理(200、300、400和500℃);利用扫描电镜观察合金箔的截面组织形貌;采用X射线衍射仪检测合金箔的晶体结构和粒径;利用软磁材料直流磁性测试装置测试合金箔的直流磁特性。结果表明:在氢气气氛中,300℃热处理保温1h后,合金箔的粒径维持在10nm左右,且直流磁性能最好,最大磁导率达到56.4mH/m,饱和磁感应强度为1.56T,矫顽力降至15.0A/m。

沉积时间对纳米晶Ni-Fe合金电沉积层耐蚀性的影响

采用直流电沉积法在黄铜基体上制备出纳米晶Ni-Fe合金,其成分为:Ni 76.6%±1.2%,Fe 23.4%±1.2%,晶粒尺寸约为9 nm。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,沉积时间为20 min时所得合金镀层的耐蚀性最好,自腐蚀电流密度约为0.453μA/cm2,涂层电阻约为80 110Ω;当沉积时间超过20 min后,所得镀层的耐蚀性显著下降;当沉积时间达到50min时,所得镀层的自腐蚀电流密度达到0.984μA/cm2,涂层电阻降低至22 280Ω。

电解法制取Ni-Fe合金箔工艺的回归正交设计

运用回归正交设计对影响硫酸盐溶液电解成型Ｎｉ－Ｆｅ合金箔质量的主要工艺因素进行了实验，建立了合金箔成分、电流效率和槽电压与工艺参数之间的二次回归方程，分析了各因素的影响规律，并在直径 ３５０ ｍｍ的辊式旋转阴极机列上进行了连续电解成型 Ｎｉ－２０Ｆｅ合金箔的实验验证，结果表明：制得的范材为 γ－Ｎｉ固溶体，成分稳定、厚度均匀、表面光滑，抗拉强度和延伸率分别为１０８０ ＭＰａ和０．５％．经热处理后抗拉强度和延伸率分别为３４５ ＭＰａ和１３％，电阻率为０．２６１μΩ·ｍ，Ｃｕｒｉｅ温度为 ８５３ Ｋ（５８０℃）；最大导磁率为 ２．１４８×１０－２ Ｈ／ｍ，磁感应强度为 １．１６９ Ｔ，矫顽力为 １１．８５７ Ａ／ｍ．

电沉积Ni-Fe合金工艺及镀层耐蚀性的研究

采用电沉积的方法制备了Ni-Fe合金镀层,对其微观形貌和结构进行了表征,并采用电化学方法研究了所制备的Ni-Fe合金镀层在不同介质中的腐蚀行为。结果表明:在5%硫酸溶液以及3.5%氯化钠溶液中,w(Fe)为19.23%的Ni-Fe合金镀层耐蚀性最好,在5%氢氧化钠溶液中w(Fe)为28.16%的Ni-Fe合金镀层的耐蚀性最佳。

网状Ni-Fe合金电催化剂的制备及析氧性能研究

采用电沉积的方法制备出了一种网状结构的Ni-Fe二元合金纳米电催化剂,研究了其表面调控机制和析氧反应性能.通过组分调控发现,Ni_(8)Fe_(2)具有极高的析氧反应活性;对Ni_(8)Fe_(2)的电化学活性进行了研究,当电流密度为10 mA/cm^(2)时,析氧反应的过电位为270 mV,塔菲尔斜率为77 mV/dec,电化学活性表面积高达11.13 cm^(2),表明其活性高;在1.52 V(vs.RHE)电压下,经过36000 s长时间运行依然很稳定,其电流密度还保持在12 mA/cm^(2),表明其稳定性好.

Ni-Fe合金电镀的研究进展

回顾了Ni Fe合金电镀的发展进程。总结了Ni Fe合金电镀工艺的优点。介绍了其镀液类型、各种电沉积方法的特点、常用体系(柠檬酸体系、BNF体系、Nylon工艺、葡萄糖体系和抗坏血酸体系)的实用工艺配方。综述了Ni Fe合金电沉积机理、晶体结构及其电沉积影响因素的研究现状,指出了今后的发展方向。

光亮微晶态镍铁合金箔电沉积

在氯化物-硫酸盐体系中, 采用电沉积的方法制得了光亮Ni-Fe二元合金箔. 研究了Ni2+与Fe2+的摩尔比(n(Ni2+)/n(Fe2+))及Cl-、硼酸、柠檬酸、糖精和十二烷基硫酸钠对电沉积Ni-Fe合金箔的铁含量和电流效率的影响规律. 当电流密度为10～13 A/dm2, pH值为3.17, 温度为50～55 ℃, 时间为10 min时, 得到了Fe含量(质量分数)为23.2%～63.0%, Ni含量为37.0%～76.8%, 厚度为30 μm左右的纳米微晶态Ni-Fe合金箔镀层. X射线衍射结果表明: 合金箔为NiFe固溶体织构, 晶粒细化, 属于纳米微晶体;合金箔表面光亮平滑;显微硬度(HR30T)为17.2～19.5, 抗拉强度为779.66 Mpa, 延伸率为1%, 电阻率为29.56～62.99 μΩ·cm, 其具有较强的韧性和耐腐蚀性能.

因瓦合金箔电沉积的制备及其微观结构和耐蚀性

在含有复配稳定剂和添加剂的高铁硫酸盐氯化物电解液中,电沉积得到因瓦合金箔。研究电沉积过程中对合金箔组成的影响因素以及合金箔的耐腐蚀性能。研究结果表明:电解液组成、电流密度、温度及pH值对合金箔组成的影响较大;在阴、阳极面积比为1.0∶2.0,镍、铁阳极面积比为1.8∶1.0的条件下,因瓦合金箔组成稳定,Fe的质量分数为(64±2)%;合金箔晶粒细小,尺寸均匀,结构紧密,表面光滑平整,无孔洞和裂纹,呈铁镍固溶体和面心立方晶体结构,表现出较强的(111)和(200)晶面择优取向;因瓦合金箔分别在10%硫酸溶液、10%氢氧化钠溶液和3.5%氯化钠溶液中钝化稳定,钝化电位较宽,表现出良好的耐蚀性能。

电沉积Fe、Ni基合金箔的组织形貌及磁性能

采用电沉积方法,制备了铁箔、铁基合金(Fe Ni,Fe Co,Fe Ni Co)箔、镍箔、镍基合金(Ni Fe)箔,利用扫描电镜观察了金属箔的组织形貌,直流开路磁场下测定了电沉积金属箔的基本磁性能。实验表明:电沉积铁基合金箔晶粒小于10μm,电沉积镍基合金箔晶粒大小在2μm左右;电沉积Fe Ni合金箔是一种性能良好的软磁材料,其基本磁性能优于传统熔铸-轧制坡莫合金1J79。

富铁Fe-Ni合金箔电沉积工艺及其形貌结构与耐蚀性

在富铁电解液体系中采用复配稳定剂和添加剂,增强了镀液的稳定性,降低了镀层内应力;并讨论了金属离子、氯离子、电流密度、温度及pH值等因素对合金箔组成的影响,得到了制备富铁Fe-Ni合金箔的最佳镀液组成及工艺条件.通过实验确定当阴阳极比为1∶2时,镍铁联合阳极配比为1.6∶1.采用SEM、EDS及XRD分析了富铁Fe-Ni合金箔的形貌及结构:合金箔晶粒细致,尺寸均匀,结构紧密,表面光滑平整,无缺陷,晶粒结构为(111),(200),(311)及(222)织构并表现为较强的(111)择优取向.阳极极化曲线测试表明:合金箔在10%的硫酸溶液、10%的氢氧化钠溶液、3.5%的氯化钠溶液中,表现出优异的耐腐蚀性能.

三价铬镀液中电沉积纳米晶体Fe-Ni-Cr合金箔

在氯化物-硫酸盐镀液体系中，以柠檬酸为络合剂，通过电沉积的方法获得厚度约为30μm的Fe-Ni-Cr合金箔。研究了电流密度、温度、pH值以及镀液中三氯化铬和柠檬酸含量对Fe-Ni-Cr合金箔成分的影响。确定了最佳工艺条件，即电流密度为10-20A／dm^2，pH值为1．60～2．70，温度为20-30℃。采用能量损失谱测定镀层成分，采用X射线衍射和扫描电镜分别测定镀层的晶体结构和表面形貌。研究结果表明，电沉积得到的合金箔成分为31．13％～54．24％Fe，44．64％～65．36％Ni，1．11％～3．52％Cr，镀层表面光亮平滑，抗拉强度为900．2～996．0MPa，电阻率为61．3～95．4μΩ·cm；Fe-Ni-Cr合金箔的晶粒尺寸小于10nm，为纳米晶体结构，具有良好的韧性和耐腐蚀性。

电沉积制备铁-镍-铬纳米晶合金箔工艺的正交设计

运用正交设计研究影响电沉积铁-镍-铬合金箔质量的主要工艺因素,分析电流密度、溶液温度和溶液的pH值等各因素对合金成分和电流效率的影响,通过综合评分的方法确定最佳工艺条件,并对最佳工艺条件下获得的合金箔材的微观形貌、结构、物理和化学性能进行研究。研究结果表明制备的合金箔材成分为60%～65%Fe,34%～36%Ni,1%～2%Cr,厚度均匀,表面光滑,结晶细致。扫描电镜观察和X衍射结果表明其晶粒尺寸在纳米范围内,合金箔的抗拉强度和延展率分别为658MPa和6%以上,电阻率超过90μΩ.cm,磁感应强度为1.25T,最大导磁率为1.096×10-2H.m-1,矫顽力为357.53A.m-1;箔材具有优异的耐腐蚀性能。

Fe-Co合金箔电沉积工艺研究

对硫酸盐-氯化物-酒石酸电解液体系中电沉积Fe—Co合金箔的工艺进行了研究，探讨了电流密度、温度、PH值、电解液组成等因素对合金箔的组成及沉积速度的影响，确定了最佳工艺条件，获得性能优良、厚度为40～45μm、Fe含量为12．8％～33．5％的Fe—Co合金箔。通过SEM、EDS和XRD对Fe—Co合金箔的形貌及结构进行检测分析，表明合金箔表面光亮平滑，晶粒细小，均匀致密；为Fe—Co固溶体面心立方（FCC）晶体结构；显示出（111）、（200）、（311）和（222）晶面织构，表现出（111）和（200）择优取向。

电解铜箔表面电沉积Zn-Ni-P-La合金工艺

为了缓解我国高性能铜箔依靠进口的局面,进行了将类金属(P)和稀土金属(La)引入电解铜箔锌镍合金镀层中以获得高耐腐蚀性铜箔的实验。利用电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段分析镀层质量。在最佳工艺下获得非晶态Zn-Ni-P-La合金镀层,镀层表面平整均匀、结晶致密,未钝化的情况下,铜箔镀件在180℃烘箱中保持1 h不变色,表现出较理想的抗氧化和抗腐蚀能力。表明镀层中适量的P和稀土La对改善镀层质量有着重要的作用,具有较好的工业应用前景。

电沉积Fe-Ni合金箔的工艺和性能研究

用电沉积的方法，在NiSO4及FeSO4电解质体系中成功制得了铁的质量分数为23．2％～63％，厚度为23～43μm的FeNi纳米晶合金箔。镀层光亮平滑，内应力小，有优良的韧性和耐腐蚀性。镀层中铁含量厦电流效率随着电流密度、pH、温度的变化而变化。电流密度、溶液温度和pH影响合金箔的沉积速度和硬度；合金箔中的Fe含量影响合全箔的耐腐蚀性。应用X-射线衍射来测量晶格常数和晶粒粒径的大小，用扫描电镜观测镀层的表面形貌。硬度为16．8～19．5HR30T。抗拉强度和延伸率分别为779．66MPa和1％，电阻率为29．56～62．99（μΩ·cm）。

电沉积Fe-Ni合金箔的热处理研究

对水溶液中连续电沉积出的Fe56-59Ni合金箔的热处理工艺进行了详细的研究.实验结果表明,在氢气气氛中经950℃退火4h又经650℃回火1h的合金衍射峰Ⅰ(200)/Ⅰ(111)的值为最大,磁性能也最好,磁性能达到:最大磁导率(μm)达到0.028234T/A/m,饱和磁感应强度(Bs)1.5T,矫顽力(Hc)15.9155A/m.本文还对镀态的和热处理态的Fe56-59Ni合金进行了表面形貌(SEM)观察和晶体结构(XRD)分析.

电沉积纳米晶镍铁合金箔微结构与软磁性能

采用电沉积方法制备含镍39.3%-74.8%的NixFey软磁合金箔,研究其微结构对磁性能的影响。XRD结果显示NixFey中铁进入镍晶格形成固溶体型合金。随着铁含量y由39.3%增大到55.2%,NixFey晶粒度由48 nm减小到23 nm。铁含量增大至y〉55.2%后形成长程无序的非晶态NixFey合金。铁含量增大使NixFey合金由（200）织构向（111）织构转变,导致磁导率随铁含量的增大而增大。晶粒度减小及（111）取向相对增强导致矫顽力随铁含量增大而增大。