納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜的電化學(xué)制備及其相關(guān)行為研究.pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)的多晶和非晶薄膜材料，納米結(jié)構(gòu)薄膜具有優(yōu)異的磁學(xué)、光學(xué)、物理、化學(xué)和電化學(xué)特性，因而在諸多領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景；另一方面，起源于二十世紀(jì)七十年代的復(fù)合電沉積技術(shù)具有低成本、操作簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、效率高等特性，相對(duì)于納米結(jié)構(gòu)薄膜的其它制備方法(如：sol—gel)具有獨(dú)特之處。因此，具有優(yōu)異性能的納米結(jié)構(gòu)薄膜的電沉積研究已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外廣大科技工作者的普遍關(guān)注。黑色樸實(shí)高雅。因?yàn)榫哂绣儗訂」狻⑽鼰崽攸c(diǎn)，所以黑色涂覆層除

2、裝飾作用外，具有功能性鍍層作用。常用的黑色鍍層有黑鉻、黑鎳、鎳錫合金(槍色)等，其中以黑鎳的研究最多。但是，黑鎳的研究?jī)H僅限于常規(guī)結(jié)構(gòu)，納米結(jié)構(gòu)的黑鎳研究并未見諸報(bào)道。
　　 目前國(guó)內(nèi)外基于納米結(jié)構(gòu)的黑鎳薄膜還未見諸于報(bào)道，本研究擬基于電沉積過(guò)程中的“外延生長(zhǎng)”和“誘導(dǎo)成核”等理論，采用電化學(xué)方法來(lái)制備納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜材料，開拓一條全新的納米材料制備方法。該研究具有重要的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　 論文主要開展了下

3、列四個(gè)方面的研究：
　　 1．系統(tǒng)地研究了納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜的電沉積工藝參數(shù)(包括：電流密度、pH值、電鍍溫度、攪拌方式及強(qiáng)度、時(shí)間等)對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律；獲得了一套穩(wěn)定可靠的電沉積制備納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜的優(yōu)化工藝(重現(xiàn)性大于90％)。
　　 2．采用SEM、AFM、XRD等多種現(xiàn)代材料研究手段對(duì)優(yōu)化條件下制備的納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜進(jìn)行了一系列的表征。結(jié)果表明，納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜具有整體納米結(jié)構(gòu)，其晶粒平均粒徑大約50 nm；同

4、時(shí)，薄膜表面均勻致密、平整光亮。
　　 3．采用循環(huán)伏安、計(jì)時(shí)安培和電化學(xué)阻抗譜(EIS)等電化學(xué)技術(shù)研究了納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜的電沉積行為。結(jié)果表明：在較高的陰極過(guò)電勢(shì)條件下，納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜遵循擴(kuò)散控制下的3D“成核/生長(zhǎng)”機(jī)制；在較低的陰極過(guò)電勢(shì)條件下，納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜遵循電化學(xué)控制下的3D“成核/生長(zhǎng)”機(jī)制
　　 4．初步探討了納米結(jié)構(gòu)黑鎳薄膜在中性3.5wt．％NaCl溶液中的腐蝕電化學(xué)行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：納米結(jié)構(gòu)黑鎳