V-5Cr-5Ti在AlCl_3-EMIC离子液体中的阳极活化及表面铝沉积

钒合金表面获得性能优良的Al涂层是在其表面制备V-Al/Al2O_3阻氚涂层的重要基础。针对聚变堆候选结构材料V-5Cr-5Ti,本文采用电化学方法研究了其在AlCl_3-EMIC(摩尔比为2∶1)离子液体中的阳极行为,比较分析了恒电位极化模式下不同电位、极化时间对表面阳极活化的影响。在此基础上,采用恒电流沉积(16mA/cm^2)模式研究了阳极活化电位、沉积时间和温度对镀层的影响。结果表明:阳极氧化电流在1.25V(参比Al的电位)电位时出现峰值,在该电位下极化15min,V-5Cr-5Ti基体可获得腐蚀均匀的可再生表面。16mA/cm^2下铝沉积,活化表面为(111)和(200)方向择优生长的纯铝涂层,与基体结合良好,室温下沉积75min,可获得20μm厚性能良好的铝涂层。

基于降低阳极活化过电势的MFC性能优化研究进展

分析了微生物燃料电池的研究现状和影响其产电性能的主要因素,以及阳极活化过电势影响电池产电性能的过程,综述了从改善阳极电流-电势关系角度提高微生物燃料电池产电性能的研究进展.分析认为,改善阳极电流-电势关系的关键是增加交换电流密度和增强异相电子传递,具体方法包括选择最适的阳极材料、优化阳极表面物理化学性质、筛选高效产电菌.未来可从优化阳极材料几何结构、筛选高电催化活性产电菌及深入研究产电菌胞外电子传递过程的限制因素,如纳米导线与胞外细胞色素的作用机理等方面加强研究,优化微生物燃料电池产电性能.

铝镍钴永磁体离子镀铜活化处理对镀层性能的影响

为了提高铝镍钴永磁体离子镀铜层的致密性,有效克服水溶液作为镀铜电解质时引起的环境污染,以LlCl-AlCl3离子液体实现对铝镍钴的镀铜过程,测试分析了镀层跟基体之间的结合强度变化及其孔隙率影响因素。研究结果表明:采用LlCl-AlCl3离子液体进行电沉积时生成了具有晶体结构的镀层。当摩尔比为1时,离子液体处于还原峰区域形成的峰值电流更大。没有经过活化的镀层形成了明显的团簇状结构,在团簇间产生了许多大尺寸的孔隙。经过活化后在镀层中形成了许多小尺寸的晶粒并呈现致密的组织形态,形成了具有致密结构的镀层,对基体形成全面覆盖的状态。镀层跟铝镍钴基体表面呈现紧密的结合状态,在界面区域并没有产生孔洞结构与缺陷,得到了较为致密的镀层。当厚度提高后,涂层达到了更高的腐蚀电位,孔隙率降低并引起腐蚀电流减小。镀层厚度6.0μm时,腐蚀电位达到了-0.35 V,腐蚀电流发生了显著减小,孔隙率也降低。

表面粗糙度对镍镀层结合性能的影响

对玻璃基双层镍表面进行阳极活化以提高镍层之间的结合强度。阳极活化液组成和工艺条件为：NiCl2·6H2O 100 g/L,H3BO3 25 g/L,pH 4.0,温度45°C,阳极电流密度10~30 mA/cm2,时间5~15 min。研究了电流密度和处理时间对镍镀层表面形貌、孤岛结合力、表面粗糙度和界面结合强度的影响,探讨了双层镍表面粗糙度和界面结合强度的关系。结果表明,在30 mA/cm2下阳极活化10 min后,双层镍的界面结合强度为629.8 MPa,比盐酸活化试样高了近2倍。镍层表面粗糙度与界面结合强度之间有明显的对应关系,表面粗糙度越大,界面结合强度越高。采用阳极活化法可有效提高微机电系统微器件的可靠性。

钕铁硼在AlCl_3-EMIC离子液体中电沉积铝层的耐腐蚀性能

在钕铁硼(NdFeB)表面电沉积铝可提高其耐蚀性,而铝的电沉积只能在无水体系中进行。在摩尔比为2:1的AlCl_3-EMIC(氯化1-甲基-3-乙基咪唑)离子液体中对NdFeB表面电沉积铝,利用扫描电镜(SEM)、能谱、刻划剥离及热震试验对铝镀层的表面形貌、成分及其与基体的结合情况进行了分析,采用中性盐雾试验、极化曲线和交流阻抗谱研究了镀层的耐蚀性能。结果表明:以2.5 A/dm^2电流密度对NdFeB阳极活化20 min后,其表面氧化膜被有效去除,电沉积后得到致密、结合优良的铝层;NdFeB在离子液体中镀铝后耐蚀性得到显著提高,自腐蚀电流密度减小2个数量级,阻抗值增加2个数量级,中性盐雾腐蚀200 h后镀层完好无损。

钕铁硼在CuCl-EMIC离子液体中电沉积铜层的研究

目的开发一种新型的环保型钕铁硼表面镀铜技术。方法采用CuCl-EMIC离子液体,对钕铁硼基体进行阳极活化前处理,在其表面电沉积铜。通过电化学工作站测试CuCl-EMIC离子液体的循环伏安曲线和镀铜样品的动电位极化曲线,运用扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线粉末衍射仪,考察钕铁硼基体和铜镀层的微观形貌、成分组成和相结构,利用粗糙度仪和拉拔试验仪检测钕铁硼表面的粗糙度和其上铜镀层的结合力。结果物质的量之比为2∶3~3∶2的CuCl-EMIC离子液体在室温下熔融,可在其中电沉积得到晶态铜。物质的量之比为1的CuCl-EMIC离子液体有更大的还原峰值电流密度。钕铁硼基体经过20~30mA/cm^2的电流密度阳极活化后,表面变得平整,孔洞减少,活化后钕铁硼表面的铜镀层均匀致密,结合力达9.2MPa以上。钕铁硼表面铜镀层的孔隙率随着镀层厚度的增加而减小,当厚度为6μm时,镀铜试样的腐蚀电位与纯铜相近,孔隙率为0.00523%。结论采用物质的量之比为1的CuCl-EMIC离子液体,可以通过阳极活化得到平整、孔洞少和无氧化膜的钕铁硼基体表面,在其上电沉积可得到致密均匀且结合力好的薄铜层。

SUS301不锈钢端子的高速电镀

SUS301不锈钢端子的高速电镀层,受镀件表面的平整度,高速冲压拉伸后的相变、形貌,槽液体系,工艺流程等影响极大。另外,由于氨基磺酸盐镀镍液体系所得镀镍层上形成胶体膜[Ni(OH)_2],随后镀金层中产生大量气泡、针孔,导致镀层硬、脆、结合力差等不良。采用无铬电解抛光与阳极电解活化前处理工艺,改善镀件表面的不良状态,并在刷镀金前对镀镍层作10%(体积分数)硫酸溶液浸渍,以中和镀镍层上的胶体膜。处理后的电镀层可通过硝酸、高温高湿、中性盐雾等例行考核。

工业铝电解系统节能技术开发实践

电解铝企业可操作、持续、有效、大幅度的取得节能减排经济效益的关键指标是阳极炭耗及运行电耗、吨铝电耗和吨铝分摊大修成本。由于电解铝技术的综合性特点,采用铝电解系统性节能减排技术创新,符合国家行业和企业竞争的生存需要。基于此,本文主要阐释了这几项技术的基本背景、特点和创新效益的原理及应用案例。