纳米级镍镀层的制备及其耐腐蚀性能研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:jwh777
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纳米晶体材料由于其非常小的尺寸和高的界面体积分数,与普通微晶材料相比,表现出很多优异的物理、化学和力学性能。在众多的纳米材料制备方法中,电沉积法被认为是一种极具优势的制备方法。目前人们对双向脉冲电镀纳米晶材料的研究还较少。本文采用双向脉冲电沉积的方法,在经过预镀镍层和铜层的铁基上制备出纳米晶体镍镀层,并重点研究了镍镀层的耐腐蚀性能。   通过正交实验法的优化,确定制备耐腐蚀性能最佳的纳米品体镍镀层的脉冲参数为:正向占空比为50%,脉冲电流密度为30A/dm2,正向周期10ms,反向占空比30%,反向脉冲电流密度8A/dm2。脉冲参数影响镍纳米晶尺寸的大小顺序为:正向脉冲电流密度>正向周期>反向脉冲电流密度>反向占空比>正向占空比。   利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)测试,对纳米晶镍镀层进行表面形貌分析。可以看出,相比较普通镀层,双向脉冲电镀层的表面形貌粒晶更清晰,粒径明显细化,孔隙率低,平整性好,无裂纹,具有良好的装饰效果。用谢乐公式估算出了镀层表面粒径的大小,其中正交实验法的优化条件下所得的镀层粒径均达到纳米级,平均尺寸为13 nm,最大的为17.00 nm,最小的仅10.86 nm。   对正交试验优化条件下制备的纳米晶镍镀层的耐腐蚀性能进行深入的研究。分别以3.5%NaCI溶液、5%HCl溶液为腐蚀介质,测试手段包括浸泡腐蚀实验和阳极极化测试。根据各个镀层的浸泡腐蚀失重图以及自腐蚀电流密度与自腐蚀电位数值,判断镀层耐腐蚀性能优劣。随着浸泡时间的增长,纳米晶镍镀层的失重量逐渐变小,腐蚀速度比普通镍镀层的低,表明纳米晶镍镀层的耐腐蚀性能更加优异。处理阳极极化曲线得到各个镀层的自腐蚀电位值,可以看出相比普通镀层,脉冲镀层的自腐蚀电位较正移,这与浸泡腐蚀失重曲线的测试结果数据显示相符。采用贴滤纸法进行孔隙率测定实验,发现纳米晶体镍镀层比普通光亮镍镀层的孔隙率要小的多;通过盐雾腐蚀法研究了纳米晶体镍镀层抗腐蚀能力,结果表明:纳米晶体镍比普通光亮镀镍抗腐蚀性能更好,采用了SEM电镜扫描观测镀层的腐蚀形貌为局部小孔腐蚀。最后采用户外腐蚀试验,将镀层完全暴露在大气环境中让其自然腐蚀一年,利用失重法,测试样品的失重率,腐蚀速度,观察镀层表面的腐蚀形貌,并对镀件在自然条件下的腐蚀机理进行了探讨。结果表明:纳米晶镍和普通晶镍在户外自然腐蚀一年中,样品失重和腐蚀曲线相似,随着时间增长,都有下降的趋势,但是纳米晶镍镀层的失重和腐蚀速度都比普通镍镀层的低,说明纳米镍的耐蚀性能比普通镍的强。
其他文献
插层结构材料是近年来迅速发展的一类新型功能材料。构筑层状及插层结构材料的推动力一般为共价键、离子键、氢键、静电力、亲(疏)水力、范德华力及其相互作用。它的构筑基元
质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件,起着阻隔燃料和氧化剂传递质子的作用。PEM是一种聚合物固体电解质,该聚合物电解质一般是由疏水的聚合物主链和带有
本文通过对荣华二采区10
期刊
扬子鳄是国家一级重点保护的珍稀爬行动物,已被IUCN确认为世界上最濒危的鳄类之一。无论对于扬子鳄的野生种群还是圈养种群而言,积极开展相关的繁殖生物学研究都具有着极其重要