超临界电化学沉积技术的研究进展

分析了超临界流体特性及其电化学沉积新方法,综述了二氧化碳超临界电化学沉积过程中,表面活性剂的特性、二氧化碳的含量以及对温度、压力等过程参数对所形成的超临界导电乳化液影响的研究进展。阐述开展该项电沉积技术在制备高性能纳米镀层材料等方面的研究成果,并对今后的发展方向进行了展望。

一种基于超临界CO_2的电化学沉积新方法及其应用研究

概述了超临界CO2流体特性及其电化学沉积新方法。分析了表面活性剂、CO2的含量和电解液的三元体系及过程参数对形成的导电乳化液及沉积层微观结构的影响规律。利用该项新技术,在制备高性能镀膜材料等方面取得了积极的进展,其镀膜平整、晶粒细小(小于100nm),显微硬度和耐磨性比普通电镀层有显著提高。最后展望了未来的发展方向。

超临界二氧化碳流体电镀镍溶液特性的数值分析

采用超临界CO2电沉积方法制备高性能纳米晶粒沉积层,是制备纳米材料(镀层)的一种新方法。针对超临界条件下压力和温度参数对电镀体系乳化液电阻特性的影响,建立了其优化数学模型,利用MATLAB软件最优化工具箱和anoval2方差分析函数进行数值求解和影响程度分析,同时采用非离子表面活性剂进行超临界CO2电镀金属镍的试验,并借助EV iews软件对所建模型进行验证。结果表明:模型优化值与分析值几乎吻合;在优化条件下,体系乳化液的电阻分散状态最佳,镀层的平均硬度约提高30%;同等条件下压力对乳化液电阻的影响更显著,2软件结果显示出较好的一致性。采用MATLAB软件分析超临界电镀镍溶液特性是行之有效的方法,可为电镀新工艺开发提供科学依据。

超临界流体金属微结构电铸的传质特性

根据超临界CO2流体电铸金属镍的微结构特征，建立深宽比结构的物质离子传质特性模型。利用Matlab软件对其进行求解，考察深宽比对NiOH＋，OH＋，H^＋，Ni^2＋和SO42-五种物质离子传质过程的影响规律。结果表明：在深宽比为4时，电铸实施过程中微结构自上而下，NiOH＋和OH的浓度分别增大3倍和15倍，H^＋的浓度为原来的3．75％，而Ni^2＋和SO42-的浓度仅减小0．005-0．05mol／L。这些参数可为高深宽比超临界单一金属电铸和复合电铸提供科学依据。