Zn-Ni-TiO-,2-復合鍍層制備及其光電效應(yīng)研究.pdf

1、TiO2的光生陰極保護作用已經(jīng)被廣泛關(guān)注，如何應(yīng)用到實際中成為研究熱點。鋅鎳合金鍍層是一種新型的優(yōu)良防護性鍍層，適用于惡劣的工業(yè)大氣和嚴酷的海洋環(huán)境中使用。本論文旨在研究添加劑在堿性電鍍鋅鎳合金中的作用的基礎(chǔ)上，優(yōu)選配方。加入納米二氧化鈦，進行復合鍍研究，以期獲得高硬度、高耐蝕性的新型Zn-Ni-TiO2納米復合鍍層。同時探討Zri-Ni-TiO2納米復合鍍層中TiO2的光電效應(yīng)。 本文采用動電位極化、光學顯微鏡、掃描電鏡(SE

2、M)、電子探針等方法研究了堿性條件下添加劑對鋅鎳合金鍍液性能、鍍層的宏觀形貌、微觀形貌、粗糙度、厚度和極化電阻等性能的影響。結(jié)果表明，烏洛托品作為第一類光亮劑，只能獲得半光亮的鍍層。香蘭素作為第二類光亮劑及整平劑，具有整平作用，可獲得結(jié)晶細致的鍍層。糖精鈉同時具有第一類光亮劑和應(yīng)力消除劑的作用。二乙基己基硫酸鈉作為表面活性劑，起到防止針孔的作用。正交分析確定了鍍液中添加劑的最佳配方。用優(yōu)選配方獲得的鍍層光亮，平整，含鎳13％左右，具有較

3、好的耐蝕性。 采用動電位極化、光學顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、電子探針等方法研究了TiO2加入量、分散劑的加入量、電流密度、溫度、攪拌速度對鍍層表觀形貌、微觀形貌、粗糙度、厚度、硬度、極化電阻等鍍層性能的影響，正交分析確定了Zn-Ni-TiO2納米復合電鍍的最佳工藝條件。與Zn-Ni鍍層相比較，Zn-Ni-TiO2納米復合鍍層較為平整，鍍層的硬度顯著提高，耐蝕性也有所提高，光亮度下降。對TiO2加入后的作用機理進行了初步探討，T

4、iO2加入后可能改變了鋅鎳合金的異常共沉積機理，使電位較正的鎳優(yōu)先沉積，鍍層的含鎳量高于一般Zn-Ni鍍層，造成鍍層亮度下降。 通過E-t曲線，電偶電流，極化電阻及交流阻抗方法研究了Zn-Ni-TiO2納米復合鍍層在5％的NaCl溶液中有、無紫外光照條件下的電化學性能，結(jié)果表明Zn-Ni-TiO2納米復合鍍層在紫外光的照射下會產(chǎn)生光生電流。與TiO2薄膜相比較，兩者具有相似的光電效應(yīng)。并對其機理進行分析，光生電流對鍍層產(chǎn)生了一定