高等学校化学学报 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (7): 1364.doi: 10.7503/cjcu20160140
唐徐情2, 任秀斌1, 陆海彦1,2(), 林海波1,2, 王超男2, 刘红红2, 刘守信1
收稿日期:
2016-03-09
出版日期:
2016-07-10
发布日期:
2016-06-27
基金资助:
TANG Xuqing2, REN Xiubin1, LU Haiyan1,2,*(), LIN Haibo1,2, WANG Chaonan2, LIU Honghong2, LIU Shouxin1
Received:
2016-03-09
Online:
2016-07-10
Published:
2016-06-27
Contact:
LU Haiyan
E-mail:luhy@jlu.edu.cn
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摘要:
向镍电镀原液中引入2 g/L的Co2+, Cr3+, Mn2+, Fe2+, Cd2+, Zn2+等离子, 通过电镀得到不同的镀层. X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)的结果表明, 不同金属离子对镍沉积影响不同, 金属杂质离子的存在会使镀层中晶粒尺寸变小, 影响镍镀层的均匀性和致密度. 通过阴极极化曲线、 计时电位和交流阻抗等方法探讨了含有不同金属杂质的镀液在电镀过程中电化学行为的规律性. 通过镀液的浓度梯度、 耐腐蚀、 耐热循环及耐高温等实验获得了不同条件下金属杂质在镀液中所允许的浓度范围.
中图分类号:
TrendMD:
唐徐情, 任秀斌, 陆海彦, 林海波, 王超男, 刘红红, 刘守信. 镀液中金属杂质离子对电镀镍层性能的影响. 高等学校化学学报, 2016, 37(7): 1364.
TANG Xuqing, REN Xiubin, LU Haiyan, LIN Haibo, WANG Chaonan, LIU Honghong, LIU Shouxin. Effect of Metallic Impurities in the Electroplating Solution on Nickel Coatings†. Chem. J. Chinese Universities, 2016, 37(7): 1364.
Fig.3 XPS spectra of coatings from electroplating solutions containing different metallic impurities The insets are XPS spectra of metallic impurity. (A) Co2+; (B) Cr3+; (C) Mn2+; (D) Fe2+; (E) Cd2+; (F) Zn2+.
Fig.4 SEM images of coatings from electroplating solutions containing different metallic impurities(A), (B) Original; (C), (D) Co2+; (E), (F) Cr3+; (G), (H) Mn2+; (I), (J) Fe2+; (K), (L) Cd2+; (M), (N) Zn2+.
Fig.5 Cathodic polarization curves of electroplating solution containing different metallic impuritiesa. Original; b. Co2+; c. Cr3+; d. Mn2+; e. Fe2+; f. Cd2+; g. Zn2+.
Fig.6 Chronopotentiometric curves of electroplating solution containing different metallic impuritiesa. Original; b. Co2+; c. Cr3+; d. Mn2+; e. Fe2+; f. Cd2+; g. Zn2+.
Fig.7 Nyquist plots of electroplating solutions containing different metallic impurities(-1.05 V)a. Original; b. Co2+; c. Cr3+; d. Mn2+; e. Fe2+; f. Cd2+; g. Zn2+.
Fig.8 SEM images of coatings before(A, C, E, G, I, K, M) and after(B, D, F, H, J, L, N) placed in the salt fog box(A), (B) Original; (C), (D) Co2+; (E), (F) Cr3+; (G), (H) Mn2+; (I), (J) Fe2+; (K), (L) Cd2+; (M), (N) Zn2+.
Metallic impurity | Concentration gradient experiment | Corrosion experiment | Heat cycle experiment | High temperature experiment |
---|---|---|---|---|
Co2+ | 60 | 60 | 60 | 60 |
Cr3+ | 20 | 10 | 5 | 5 |
Mn2+ | 100 | 100 | 90 | 90 |
Fe2+ | 45 | 40 | 30 | 20 |
Cd2+ | 30 | 20 | 20 | 15 |
Zn2+ | 120 | 120 | 110 | 110 |
Table 1 Concentration limits(mg/L) of metal impurities allowed in different experiments
Metallic impurity | Concentration gradient experiment | Corrosion experiment | Heat cycle experiment | High temperature experiment |
---|---|---|---|---|
Co2+ | 60 | 60 | 60 | 60 |
Cr3+ | 20 | 10 | 5 | 5 |
Mn2+ | 100 | 100 | 90 | 90 |
Fe2+ | 45 | 40 | 30 | 20 |
Cd2+ | 30 | 20 | 20 | 15 |
Zn2+ | 120 | 120 | 110 | 110 |
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