堿性鋅酸鹽體系鋅鈷合金電鍍工藝和電沉積陰極過程研究.pdf

1、鋅基合金電鍍技術(shù)是在傳統(tǒng)鍍鋅技術(shù)的基礎(chǔ)上加入了少量異種金屬，增強了鍍層的裝飾性和耐蝕性，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、儀表、機械、五金等工業(yè)部門。本文系統(tǒng)研究了堿性鋅酸鹽體系鋅鈷合金電鍍工藝及其基礎(chǔ)理論。
　　研究了堿性鋅酸鹽體系中鋅鈷合金電鍍工藝、合金鍍液組成及工藝條件對合金鍍層中鈷含量的影響。到了最佳鍍液組成及工藝條件:鋅鈷離子總濃度0.3mol/L，鋅鈷離子摩爾比9:1，氫氧化鈉為150g/L，添加劑A為15ml/L，添加劑B

2、為1ml/L，電流密度DK為3A/dm2，鍍液工作溫度為25～30℃。在最佳工藝條件下可得到鈷含量為2.0％～2.2%的鋅鈷合金鍍層。實驗發(fā)現(xiàn)：鋅鈷金的沉積表現(xiàn)為異常共沉積；在一定的范圍內(nèi)，鍍層中鈷含量變化能影響鍍層光亮度和耐蝕性的變化。
　　鋅鈷合金鍍液中加入添加劑A和添加劑B組成的混合添加劑可獲得光亮細(xì)致的鍍層，鍍層的晶粒尺寸為41.6nm。添加劑A對共沉積阻化作用明顯，添加劑B對電沉積的阻化作用不明顯，添加劑A和添加劑B同時

3、加入到基礎(chǔ)鍍液時，阻化作用最大?；A(chǔ)鍍液中鋅鈷電結(jié)晶遵循三維連續(xù)成核的生長機理；添加劑A后鋅鈷電結(jié)晶按三維瞬時成核的生長機理進行。
　　采用循環(huán)伏安法和穩(wěn)態(tài)極化曲線法研究了鋅鈷合金電鍍液的電化學(xué)行為，分析了電鍍液組成及溫度對鋅鈷合金鍍層中鈷含量影響的內(nèi)在原因。采用線性掃描伏安(LSV)、循環(huán)伏安(CV)和計時安培電化學(xué)實驗方法，運用Scharifker-Hills(SH)理論模型和Heerman·Tarallo(HT)理論模型分析

4、擬合實驗結(jié)果，研究在堿性鋅酸鹽體系鋅鈷合金鍍液中鋅鈷合金在玻碳電極上的電沉積過程與電結(jié)晶機理。結(jié)果表明，鋅鈷合金在玻碳電極表面實現(xiàn)共沉積并遵循擴散控制下三維瞬時成核的電結(jié)晶過程。借助于Heerman和Tarallo模型，擬合得到鋅鈷合金的成核和牛長的動力學(xué)參數(shù)．?dāng)M合結(jié)果顯示，電位階躍從-2.00V負(fù)移至-2.10V(vs SCE)，成核速率常數(shù)(A)值從0.85s-1增加至10.20s-1，成核活性位點密度數(shù)(N0)提高。
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