CdZn和SnBi合金在氯化膽堿-乙二醇離子液體中電沉積的研究.pdf

1、鎘鍍層在航空航海等惡劣環(huán)境中有上佳的表現(xiàn)：優(yōu)異的抗腐蝕性，良好的潤(rùn)滑性，優(yōu)良的焊接性。鎘鋅合金在焊接領(lǐng)域用途廣泛，鎘和鋅作為合金元素在半導(dǎo)體領(lǐng)域有大量的應(yīng)用。錫鉍合金作為一種環(huán)保焊錫在電子工業(yè)有廣泛的使用。
　　電沉積是一種制備鍍層的簡(jiǎn)單有效的電化學(xué)方法，常見的鍍液是水溶液體系，由于它存在種種問題：電勢(shì)窗口小，易析氫，易鈍化等原因從而限制其用途。離子液體的出現(xiàn)使得上述問題得到了很好的解決：離子液體的電勢(shì)窗口相對(duì)水要寬，沒有氫析等優(yōu)

2、點(diǎn)。氯化膽堿-乙二醇離子液體體系不僅具有常規(guī)離子液體的優(yōu)點(diǎn)而且價(jià)格便宜，對(duì)水和空氣穩(wěn)定能夠保持長(zhǎng)久的穩(wěn)定性。
　　本文圍繞著鎘離子和合金在氯化膽堿-乙二醇離子液體中的電沉積機(jī)理展開了研究。在氯化膽堿-乙二醇離子液體中使用了不同電流密度電沉積鎘，研究了抗腐蝕能力與電沉積電流密度的關(guān)系，并解釋了原因。對(duì)不同參數(shù)（摩爾比，電壓，溫度）電化學(xué)制備鎘鋅合金和錫鉍合金的工藝進(jìn)行了探索。
　　電化學(xué)測(cè)試表明在氯化膽堿-乙二醇離子液體中鎘離

3、子的電化學(xué)成核過程是不可逆的二維立刻成核生長(zhǎng)。鎘鋅合金和錫鉍合金是誘導(dǎo)共沉積形成的單共晶合金。
　　在低電流密度區(qū)電沉積得到的鍍鎘層的晶粒尺寸與電流密度呈反比，然而在高電流密度區(qū)則呈正比。其表面形貌也受電流密度大小的影響。當(dāng)電流密度適中時(shí)，電鍍得到的表面形貌均勻，與液體接觸面積小，抗腐蝕能力強(qiáng)。在鎘鋅合金中合金表面呈菜花狀結(jié)構(gòu)，這是由不均勻的小晶枝構(gòu)成的，晶枝在晶體的邊緣不斷生長(zhǎng)，通過擴(kuò)散支持自身的繼續(xù)生長(zhǎng)。在錫鉍合金中當(dāng)電勢(shì)向負(fù)

4、方向移動(dòng)，錫離子的電沉積速率增加導(dǎo)致錫晶粒尺寸細(xì)化，鉍離子的電沉積速率變慢導(dǎo)致鉍晶粒尺寸粗化。
　　控制電沉積鎘鋅摩爾比（1到5），溫度變化（50℃至90℃），電壓變化（-1.30 V到-1.70 V）可以使得鎘鋅合金中鎘含量（原子比）在45％至83%之間變化?？刂齐姵练e錫鉍離子摩爾比（1到5），溫度變化（50℃至90℃），電壓變化（-1.10 V到-1.50 V）可以使得錫鉍合金中鉍含量（原子比）在52%至25%之間變化，質(zhì)量比