Zn-Ni-納米TiO2復(fù)合鍍層電沉積研究.pdf

1、金屬在使用過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕，為增強(qiáng)金屬在使用環(huán)境中的耐蝕性，工業(yè)上一般會(huì)在金屬基體表面上覆蓋鍍層，而鋅基合金鍍層是常用的防護(hù)性鍍層。
　　目前，電沉積工藝對(duì)于鍍層質(zhì)量的影響還不能細(xì)化至不同沉積機(jī)理。現(xiàn)有研究的影響規(guī)律是否同樣適合Zn-Ni合金的異常共沉積過程，需要加以驗(yàn)證。另外，目前Zn-Ni合金基體的復(fù)合鍍層多采用Al2O3、SiO2等不溶性固體粒子，而利用特殊光化學(xué)性質(zhì)的納米TiO2顆粒制備Zn-Ni-納米Ti

2、O2復(fù)合鍍層，以從細(xì)晶強(qiáng)化作用、彌散強(qiáng)化作用及光生陰極保護(hù)作用方面提升Zn-Ni合金鍍層的物理性質(zhì)及耐蝕性能的研究還比較少。
　　為研究不同因素對(duì)于Zn-Ni合金鍍層質(zhì)量的作用，本文選用了直流電沉積方法、單向脈沖電沉積方法、雙向脈沖電沉積方法制備了Zn-Ni合金鍍層，研究了電沉積工藝對(duì)Zn-Ni合金鍍層質(zhì)量的影響，主要從宏觀形貌、微觀形貌、Ni含量進(jìn)行評(píng)價(jià)。繼而嘗試制備Zn-Ni-TiO2納米復(fù)合鍍層，嘗試?yán)眉{米TiO2顆粒的不

3、溶性固體顆粒特性及光生陰極保護(hù)作用進(jìn)一步提升鍍層質(zhì)量及性能。
　　直流電沉積方法制備Zn-Ni合金鍍層時(shí)，電流密度、工作溫度及pH值主要對(duì)晶粒形核速度與生長速度的相對(duì)大小、鍍液中顆粒的擴(kuò)散、Zn(OH)2阻擋層的形成等因素產(chǎn)生影響；而主鹽離子濃度比例及鍍液濃度主要對(duì)陰極附近金屬離子的濃度及Zn2+/Ni2+在共沉積過程中的競爭等因素產(chǎn)生影響。
　　單向脈沖電沉積方法制備Zn-Ni合金鍍層時(shí)，占空比、頻率決定了脈沖電流的導(dǎo)通和

4、關(guān)斷時(shí)間以及由此引發(fā)的峰值電流密度的改變，主要作用在于對(duì)鍍層形貌的改善。
　　雙向脈沖電沉積方法制備Zn-Ni合金鍍層時(shí)，對(duì)于反向電流密度、反向占空比、正反向脈沖個(gè)數(shù)比的調(diào)整，主要是利用反向脈沖電流的反向陽極溶解作用，調(diào)整反向的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間以及由此引發(fā)的峰值電流密度的改變來改善鍍層的形貌。
　　雙向脈沖電沉積方法制備Zn-Ni-TiO2納米復(fù)合鍍層時(shí)，納米TiO2顆粒的引入對(duì)于所得復(fù)合鍍層的形貌及成分均有一定的影響，且

5、具有細(xì)化晶粒的作用。納米TiO2顆粒尺寸的增加及添加量增加，可提升復(fù)合鍍層中的納米TiO2顆粒含量。
　　本文對(duì)不同沉積時(shí)間得到的鍍層厚度的研究結(jié)果顯示，四種鍍層的厚度從大到小依次為（PR Zn-Ni-TiO2）（PC Zn-Ni）（PR Zn-Ni）（DC Zn-Ni）；而電化學(xué)動(dòng)電位極化曲線顯示，（PR Zn-Ni）（PC Zn-Ni）（DC Zn-Ni）耐蝕性依次降低，（PR Zn-Ni-TiO2）的耐蝕性并不理想，納米Ti