整體離子加速器薄膜電阻材料的制備與研究.pdf

1、以石英玻璃管為基體，先是采用化學(xué)鍍的方法在在非金屬材料石英玻璃管上鍍上一層Ni-P合金鍍層，然后以化學(xué)鍍Ni-P合金的石英玻璃管為基體，通過(guò)復(fù)合電沉積的方法獲取了在基體表面呈彌散分布的Ni-P-SiO<,2>復(fù)合鍍層，可在石英玻璃管表面獲得一層具有一定電阻值的薄膜用以制備離子加速器。通過(guò)掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、能譜(EDX)等手段對(duì)涂層表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，并且使用萬(wàn)用電表和SDHC型數(shù)字點(diǎn)式測(cè)量?jī)x對(duì)表面電阻率進(jìn)

2、行了分析測(cè)量，并通過(guò)腐蝕失重測(cè)試、極化曲線等手段研究了研究了薄膜材料的腐蝕性能，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：1)研究了化學(xué)鍍過(guò)程中主要工藝參數(shù)(預(yù)處理?xiàng)l件、鍍液成分、pH值、溫度)對(duì)涂層金屬化過(guò)程的影響，對(duì)化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層的涂層表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，石英玻璃管表面通過(guò)熱處理后用鎳活化以取代鈀活化的方法可行，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出石英玻璃管表面化學(xué)鍍Ni-P的最佳工藝條件：基體經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，在pH值為6.5，溫度為8

3、5℃的鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍，時(shí)間為60min。鍍液成分為：NiSO<,4>·6H<,2>O：30g/L、NaH<,2>PO<,2>·H<,2>O：30g/L、CH<,3>COONa·3H<,2>O：22g/L、C<,6>H<,8>O<,7>：18g/L；2)討論了復(fù)合電沉積中各參數(shù)(陰極電流密度，表面活性劑，鍍液成分等)與電阻之間的關(guān)系，并對(duì)涂層表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)和涂層電阻率進(jìn)行了檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)復(fù)合電沉積的方法可以使得石英玻璃管表

4、面形成具備一定電阻值的電阻薄膜，并且電阻率大小與鍍層中二氧化硅含量的成正比關(guān)系。隨著二氧化硅含量的增加，電阻率可達(dá)到5.0×10O<'3>μΩ·cm。復(fù)合電鍍Ni-P/SiO<,2>的優(yōu)選工藝為：鍍液pH值為3.5～4.0，溫度為50～60℃，陰極電流密度為1A/dm<'2>，攪拌速度為700r/min，時(shí)間為1h。鍍液成分如下：NiSO<,4>·6H<,2>O：180g/L；NiCl·6H<,2>O：40g/L、H<,3>PO<,3>

5、：40g/L、H<,3>PO<,4>：40mL/L、納米二氧化硅：5g/L、NaCl：20g/L、檸檬酸：1.5g/L、磺基水楊酸：1g/L、表面活性劑為OP-乳化劑和十六烷基三甲基溴化銨、穩(wěn)定劑適量；3)研究了電阻薄膜材料在各種腐蝕介質(zhì)的腐蝕性能和耐腐蝕機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示電阻薄膜材料具有較好的耐蝕性；4)初步研究了化學(xué)鍍Ni-P過(guò)程和復(fù)合電沉積Ni/SiO<,2>過(guò)程的機(jī)理，認(rèn)為化學(xué)鍍鎳的氫化物-電化學(xué)聯(lián)合機(jī)理能對(duì)化學(xué)鍍Ni-P合金過(guò)