脉冲电沉积制备的纳米晶钴-镍合金薄膜的摩擦学性能

采用直流电、单脉冲和双脉冲制备纳米晶钴-镍(Co-Ni)合金薄膜。用原子力显微镜(AFM)和表面轮廓仪分析薄膜表面形貌与表面粗糙度,用MV-2T显微硬度计测试薄膜的硬度,用球盘式摩擦磨损试验机的评价Co-Ni合金薄膜的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜分析Co-Ni合金薄膜的摩擦磨损机制。研究发现,电沉积技术显著影响纳米Co-Ni薄膜的表面形貌、硬度和摩擦磨损性能与机制。直流电制备的Co-Ni合金薄膜柱状晶较粗,硬度较小,但其表面粗糙度较小;双脉冲制备的纳米Co-Ni合金薄膜柱状晶较细,硬度最高,且表面粗糙度最小。双脉冲制备的纳米晶CoNi合金薄膜的磨损率比直流电制备的降低了近一个数量级,直流电制备的Co-Ni合金的磨损机制为严重黏着磨损和磨粒磨损,而双脉冲制备的Co-Ni合金薄膜表现为轻微的疲劳磨损和磨粒磨损。

柠檬酸钠对硫酸盐体系钴-镍合金电沉积的影响

分别在硫酸盐镀液和添加柠檬酸钠的硫酸盐镀液中电沉积钴-镍合金。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了镀层组成、表面形貌和结构。结果表明,柠檬酸钠有利于钴的沉积,易于获得晶粒细小的镀层;而且镀层的结构主要为面心立方(fcc)相,而在硫酸盐镀液中所得镀层结构主要为六方(hcp)相。采用电化学线性扫描技术研究钴-镍合金的沉积过程,发现添加柠檬酸钠使该合金的沉积电位负移。

火焰原子吸收光谱法测定钴-镍合金镀层中的钴和镍

利用原子吸收光谱法研究了在氨基磺酸钴 -镍镀液中 ,赫尔槽试片上不同电流密度区合金镀层中钴、镍的含量。实验表明 ,该方法简便、快捷 ,结果准确、精密度高。相对标准偏差 (RSD)为 0 .30 %— 0 .6 2 %,加标回收率为 97.0 %— 10 4 .0 %。

超声波诱导下化学镀制备钴-镍合金薄膜

在超声波诱导下化学镀制备钴-镍合金薄膜,并研究了超声波功率对沉积速率及薄膜性能的影响。结果表明:选择适当功率的超声波,有利于提高沉积速率,降低薄膜的表面粗糙度,细化薄膜表面的微粒,从而大大提高薄膜的耐蚀性。当超声波功率大于100 W时,剧烈的空化效应降低了还原剂的稳定性,使得薄膜表面团聚开裂,耐蚀性降低。

电沉积钴-镍合金镀层的研究进展

讨论了Co–Ni共沉积的机理,综述了电沉积的工艺参数对镀层成分和性能影响,重点关注了镀层的热稳定性、耐腐蚀性和耐磨性能.介绍了颗粒强化Co–Ni合金镀层的研究进展,展望了Co–Ni合金镀层的发展趋势.

钴含量对Ni-W-Co合金镀层耐蚀性的影响

[目的]研究镀层Co含量对Ni-W-Co合金镀层耐蚀性的影响。[方法]通过调节镀液的钴盐(Co SO_(4)·7H_(2)O)用量,在N80钢表面直流电沉积得到不同Co含量的Ni-W-Co合金。通过镀层厚度测量、成分分析、形貌观察、全浸腐蚀试验、动电位极化曲线测试等方式研究了钴盐质量浓度对沉积速率及合金镀层成分、形貌和耐蚀性的影响。[结果]随着镀液中钴盐质量浓度的增大,沉积速率增大,镀层的Co质量分数增大,表面变得粗糙,耐蚀性先变好后变差。Co SO_(4)·7H_(2)O的质量浓度为2.0 g/L时获得的Ni-W-Co合金镀层在5%Na Cl溶液和土酸溶液(由10%盐酸与5%氢氟酸组成)中的腐蚀速率最低,耐蚀性最佳。[结论]通过调整镀液的钴盐用量可电沉积得到适用于油田环境的耐腐蚀Ni-W-Co合金镀层。

基于响应曲面法的镍-钴合金镀层多性能优化

利用电沉积法制备Ni–Co合金镀层,通过JMP软件设计了关于CoSO_(4)·7H_(2)O添加量、温度、电流密度的三因素三水平试验。通过响应曲面和等高线分析了各工艺参数对镀层显微硬度、表面粗糙度和腐蚀电流密度的交互影响,并得出了各响应目标的回归方程。采用联立得到的响应回归方程进行最大化意愿求解,得出镀层综合性能最佳时的工艺参数组合如下:CoSO_(4)·7H_(2)O添加量60 g/L,温度45℃,电流密度9.02 A/dm^(2)。在该工艺条件下制备的Ni–Co合金镀层实际性能与预测性能的相对误差仅0.7%~9.8%,说明模型预测结果较为准确。

稀土元素对钴-镍-硼合金化学沉积的影响

研究了稀土元素铈、镧、钇对化学镀钴 -镍 -硼合金沉积速度的影响。稀土元素的加入增大了合金层的沉积速度 ,其中 ,钇的作用最为明显。对其作用机理的研究表明 ,稀土元素的加入能促进反应离子在金属基体表面的吸附 ,改变金属溶液界面的双电层结构 ,降低钴 -镍 -硼合金沉积的阴极极化 ,从而加快了合金的沉积速度。

高频脉冲电沉积镍-钴合金镀层的耐蚀性

用电化学的方法研究了高频脉冲电镀镍钴复合镀层在NaOH溶液中的耐蚀性,采用扫描电镜观察了碱蚀前后镍-钴合金镀层的表面形貌,并测定了镀层在NaOH溶液中的极化曲线。结果表明:随着频率的增加,沉积速率提高,沉积层表面更加致密、均匀,在10%NaOH溶液中镍-钴合金镀层的腐蚀质量损失明显减小,腐蚀速率变慢;高频和直流电镀镍-钴合金镀层的极化曲线形状相似,高频脉冲电镀相比于直流电镀,更能提高镀层的耐腐蚀性。高频率对沉积层的细化可能有重要影响,并使镀层的耐蚀性提高。

稀土在电沉积镍-钴合金中的作用

Mechanism of electrodeposition nickelcobalt alloy and electrocatalytic properties of hydrogen evolution of nickelcobalt obtained in a sulfate bath with or without rare earth compounds were studied.The experimental results showed that the process of nickelcobalt alloy belonged to"anomalous codeposition".By measuring the cathodic polarization curves,the surface structure and the components of nickelcobalt alloy,when a small amount of rare earth compounds was added to the bath,the cathodic polarization of electrodepositing process was decreased,the alloy coatings gained from the bath containing Ce(SO4)2 became higher in the electrocatalytic properties of hydrogen evolution in 7mol·L-1 KOH and roaser in grain size and less in cobalt content.

碳纳米管化学镀镍-钴-镧合金的微波吸收性能研究

为了提高碳纳米管的微波吸收性能,采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀覆了一层Ni-Co-La合金层。利用扫描电镜、X射线能谱仪、振动样品磁强计、矢量网络分析仪分析了镀层形貌、成分与含量、磁性能,研究了其在2～18 GHz频段内的吸波性能。研究表明:添加适量的稀土镧能显著改善镀层的吸波性能,合金镀层中镧原子的含量可达4.16%(wt)。比较碳纳米管化学镀镍-钴-镧与碳纳米管化学镀镍-钴合金的吸波性能可知,碳纳米管化学镀镍-钴-镧合金反射损失更大,最低反射损耗达到-14.3 dB,反射损失超过-5 dB的频率范围为5.0～7.0 GHz,碳纳米管化学镀镍-钴-镧合金在其原有较高的介电损耗基础上兼具明显的磁损耗。

镀液成分对纳米镍-钴合金镀层显微硬度的影响

研究了镀液成分(糖精和钴)对脉冲电沉积纳米镍-钴合金镀层显微结构和显微硬度的影响。结果发现:镀液中糖精和钴的加入都可以细化晶粒,提高硬度;同时其质量浓度的进一步增加又都可以使镀层硬度下降。通过镀液中钴的加入,有机晶粒细化剂(糖精)的用量可以明显减小,这将有助于镀层性能的提高。由于糖精的过量使用会使镀层中硫和碳的杂质量增加,而这些杂质往往存在于晶界上,使镀层韧性下降。

稀土铈对镍-钴-磷合金电极的析氢催化性能的影响

采用自行研制的复合配合剂,用化学沉积法在酸性体系中制备了Ni-Co-P和Ni-Co-P稀土合金电极。研究了稀土元素铈对Ni-Co-P合金电极的析氢电催化活性和电化学稳定性的影响。通过电化学方法测定合金电极在7mol/LKOH溶液中的阴极极化曲线、Tafel曲线和电化学稳定性曲线,结果表明,与Ni-Co P合金电极相比,Ni-Co-P(RE)合金电极的析氢电位正移约90mV,Ni-Co-P(RE)合金电极具有较优的析氢电催化活性和电化学稳定性。此外,还通过X射线衍射、扫描电镜和合金镀层成分分析,结果表明,稀土元素铈的加入使非晶态Ni-Co-P合金镀层晶粒细化,但稀土元素铈不与合金共沉积,只是起到改变镀层组织结构的作用。

电沉积纳米镍-钴合金制备金刚石工具

介绍了采用纳米镍-钴镀层作为新型胎体材料,制备电镀金刚石工具的方法及其特点。纳米镀层是在瓦特型槽液中通过方波电流而得到的,脉冲参数为电流导通时间1ms,电流关断时间15ms,峰值电流密度100A/dm2。镀层中钴的质量分数量为8.5%,表面较光整,晶粒尺寸在15nm左右,显微硬度达到6000MPa,与纯镍纳米镀层的相近,但抗拉强度明显高于纯镍纳米镀层的。由其制得的工具平均寿命比纯镍纳米胎体材料工具高15.5%。

镍-钴合金镀钢带及其制成的锂电池钢壳的耐腐蚀性能

用于锂电池壳体制备的预镀镍工艺会使钢壳表面有大量裂纹,耐蚀性下降。通过3种方式在钢带上镀覆镍-钴合金层,并冲压制成电池钢壳,采用扫描电镜(SEM)、能谱、X射线衍射(XRD)、电化学测试、中性盐雾试验、硫酸铜点滴试验研究了镀覆钢带和电池钢壳的组织结构和耐腐蚀性能。结果表明:电镀2μm镍-钴合金层经700℃热处理3 h后再加镀2μm镍-钴合金层制备的钢带表层致密均匀,加镀的薄膜封闭了热处理后晶粒间存在的位错等缺陷产生的针孔,具有良好的耐腐蚀性能;电镀4μm镍-钴合金层经700℃热处理3 h制备的钢带冲压而成的电池钢壳表面裂纹少且细小,裂纹处为镍/钴/铁固溶体,耐腐蚀性能明显优于其他2种方式制备的钢壳。

交变磁场下脉冲电沉积镍-钴纳米合金镀层

在脉冲电沉积镍-钴纳米合金镀层的过程中引入与电场方向垂直的外加交变磁场。采用扫描电镜和X射线衍射仪观察并分析镀层的表面形貌和微观结构,并用显微硬度计测试镀层的显微硬度。结果表明:外加交变磁场的引入可使镀层晶粒细化,镀层表面平整、致密,镀层的显微硬度呈先增大后减小的趋势。

电沉积镍-钼-钴泡沫合金析氢电极的工艺研究

以聚氨酯海绵为基体,通过导电化处理、电沉积Ni–Mo–Co合金以及热分解处理工艺,制备了Ni–Mo–Co泡沫合金。研究了七水合硫酸钴和二水合钼酸钠用量、电流密度、温度等电沉积工艺参数对合金析氢性能的影响。结果表明,在七水合硫酸钴用量为14g/L,二水合钼酸钠用量为10g/L,温度为35°C,电流密度为8A/dm2的条件下制备的泡沫合金有最高的析氢活性,具有很大的比表面积。扫描电镜观察显示,制备的Ni–Mo–Co合金为三维网状结构,合金骨架有大量的微裂纹,表面为均匀致密的球状颗粒。

镍-钴合金镀液中镍、钴的快速测定

研究了以EDTA作为显色剂,用双波长光度法测定镍-钴合金镀液中Ni2+与Co2+质量浓度的方法,选择并确定了测量波长,分析了溶液的pH值、显色剂的用量等对测量结果的影响,实验结果表明,该方法的准确度和精密度较高。

稀土元素对钴-镍-硼合金化学沉积的影响

研究了稀土元素铈、镧、钇对化学镀钴-镍-硼合金沉积速度的影响。稀土元素的加入增大了合金层的沉积速度,其中,钇的作用最为明显。对其作用机理的研究表明,稀土元素的加入能促进反应离子在金属基体表面的吸附,改变金属溶液界面的双电层结构,降低钴-镍-硼合金沉积的阴极极化,从而加快了合金的沉积速度。

镍-钴合金镀层研究进展

镍-钴合金镀层由于其性能优异,被广泛用于零部件的表面装饰与防护。近年来在纳米复合技术发展的基础上,镍-钴合金镀层获得了新的研究和应用。简述了电沉积镍-钴合金的沉积原理,重点综述了镍-钴合金镀层主流镀液体系、镀层性能和镀层的最新进展,并对镍-钴纳米复合镀层的发展进行了展望。