铁电极上HEDP镀铜的电化学行为

通过测量开路电位一时间曲线和阴极极化曲线,研究了HEDP镀铜液在金属铁上电沉积铜的电化学行为.结果表明,HEDP镀铜液的组成影响金属铁在溶液中的稳定开路电位和金属铁上电沉积铜的阴极极化.增大溶液中HEDP的浓度或提高HEDP与Cu2+的摩尔比,铁电极的稳定开路电位负移,可减缓和消除铁与铜离子的置换反应,提高铜镀层与铁基体的结合力;金属铁上电沉积铜的阴极极化增大,有利于得到致密的铜镀层.镀液pH升高,铁在镀液中的稳定开路电位稍有正移,但在金属铁上电沉积铜的阴极极化增大,在HEDP镀铜液中电沉积铜的阴极过程发生电化学极化,阴极极化曲线服从Tafel关系.     

HEDP溶液体系电沉积铜的电化学行为

采用循环伏安曲线法和阴极极化曲线法研究了0.388 mol/L HEDP(羟基亚乙基二磷酸)+0.160 mol/L Cu SO4·5H2O溶液体系(p H=9.3或9.5)电沉积铜的电极过程动力学规律和添加剂对阴极极化的影响。结果表明,HEDP溶液体系电沉积铜是Cu2+的一步放电还原,遵循无前置化学转化反应或前置化学转化反应很快的不可逆电极过程动力学规律。添加剂HES(含硒无机化合物)和复配添加剂HES+HEA(多胺高分子聚合物)具有促进电沉积铜和抑制析氢的双重作用,提高了HEDP溶液体系电沉积铜的阴极电流效率。     

镍电极上硫酸盐溶液体系三价铬电沉积动力学初探

采用阴极极化曲线法、循环伏安曲线法和恒电位电解试验探讨了硫酸盐溶液体系三价铬在镍电极上电沉积的电化学行为和动力学规律。以二水甲酸钠为主配位剂、甘氨酸为辅助配位剂时,首先在镍电极上进行析氢反应,当阴极电位负于-1.35 V时才会有明显的三价铬电沉积现象。镍电极表面的析氢反应过程和三价铬电沉积过程均为不可逆电极过程。镀液Cr(III)含量和p H的增大具有增强阴极极化的作用;温度以及二水甲酸钠、甘氨酸和硫酸铵含量的增大则具有降低阴极极化、提高阴极反应速率的作用。     

pH对钢铁基体焦磷酸盐镀铜结合力的影响

测试了在焦磷酸盐镀铜溶液中不同pH时的铜和铁的稳定电位以及阴极极化曲线,结果表明铜的稳定电位随pH升高而变负,铁的稳定电位随pH升高而变正;铁的阴极极化作用随着pH升高而减弱.并初步探讨了不同pH对镀层结合力的影响,结果表明当严格控制镀液pH时镀层结合力良好.     

镀镍废水电解处理工艺及废水阴极极化曲线分析

采用电解法处理镀镍废水,考察了电流密度、温度、pH值对Ni~(2+)去除率的影响,并对电解处理后的镀镍废水的阴极极化曲线进行了研究。结果表明:随着电流密度的增大,Ni~(2+)的去除率增大,阴极极化曲线中析氢段出现上移,镍平衡线下移;随着温度的升高,Ni~(2+)的去除率降低,阴极极化曲线上移;随着pH值的升高,Ni~(2+)的去除率增大,阴极极化曲线中镍电极电位降低。     

电镀级焦磷酸钾品质快速评价的电化学方法研究

应用线性扫描伏安法和计时电位法分别测量绘制阴极极化曲线和恒电流电位-时间曲线,研究了铜电极上焦磷酸盐镀铜的电化学行为。结果表明,焦磷酸盐镀液的组成、pH和温度都会影响铜电极电镀过程的阴极极化和恒电流电位。在镀液中,在焦磷酸根与Cu2+质量比为8∶1,Cu2+浓度为0.28～0.39mol/L,镀液pH值为8.8～9.3,镀液温度为45～48℃条件下,有利于得到结晶质量较好的铜镀层。阴极极化越大,恒电流电位越负,对应镀液越容易得到致密的金属镀层,与赫尔槽实验效果一致。阴极极化曲线和恒电流电位-时间曲线可用于电镀级焦磷酸钾品质的快速评价。     

钛基镍-铁合金电极的制备及其析氢性能

采用恒电位电沉积法,在钛板上制备Ni-Fe合金电极。通过测量Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的阴极极化曲线,讨论了电沉积液中FeSO_4·7H_2O质量浓度、电沉积电位和时间对Ni-Fe合金电极析氢性能的影响,得到电沉积的最优工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 100 g/L,FeSO_4·7H_2O 15 g/L,H_3BO_3 20 g/L,抗坏血酸5 g/L,十二烷基硫酸钠1 g/L,pH=3.5,温度25℃,电位-1.3 V(相对于饱和甘汞电极),时间30 s。当电流密度为0.05 A/cm~2时,Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的析氢过电位比Ni电极低23%。Ni-Fe合金电极表面比Ni电极表面粗糙,其表面的Ni、Fe含量比约为2:3。     

Ⅱ.外部电位和缝内电位及溶液pH的关系

本文系利用作者设计的模拟腐蚀裂缝并能承受拉应力的闭塞电池,以研究Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢在0.5NNaCl溶液中(40℃)模拟的缝隙(闭塞区)中电位及pH随外部试件极化时的变化.发现这个体系的缝隙腐蚀(或应力腐蚀)临界电位约为-0.10至-0.20V SCE 当外部试件极化到临界电位区,闭塞区内腐蚀微小,pH不变化.当极化到临界电位以上(+0.20V以下),闭塞区内电位最终稳定在-0.10至-0.13V SCE,即保持在自由腐蚀电位(或临界电位)范围之内,但阳极极化使闭塞区通过的电流增大,促进了金属阳极溶解,金属离子水解使溶液pH下降到2—3.5之间,闭塞区由钝态变为活态.腐蚀加速.当外部试件极化到临界电位以下,闭塞区内电位与外部极化电位基本相等,一般稍正,闭塞区内处于钝态,溶液pH增大到碱性.但如极化电位下降到放氢平衡线以下,则可能产生氢脆.当闭塞区试件受拉应力(0.90_y)时,在阳极极化下,闭塞区电位变得更负,溶液pH下降也较大些.在阴极极化下应力对闭塞区的电位及pH均无影响.由于了解了缝内电位和腐蚀程度随外部电位变化的情况,所以可以通过外部极化以控制缝内电位,达到保护的目的.也可以由外部电位的变化来探测缝内腐蚀是否可能发生.     

开路电位测量法评价镀锌层三价铬钝化膜的耐蚀性

用钝化剂TRI-V 120、TRI-V 121和SpectraMATETM 25分别对碱性无氰镀锌层进行钝化,考察了钝化层在不同pH的1%(质量分数)NaCl溶液中的开路电位随时间的变化.结果表明,开路电位变化受溶液pH的影响.在pH=3时,镀锌钝化层的开路电位随时间呈规律性变化:开始电位较高,反映了完整钝化层的电极电位;随后逐渐变负,反映了钝化膜的溶解过程;最后处在锌的电极电位范围,反映了钝化膜已经完全溶解.对比盐雾试验结果后发现,从钝化膜电位变化到锌电极电位所需的时间能够反映钝化膜的稳定性,即时间越长,耐蚀性能越好.因此,开路电位测量法能够快速评价镀锌钝化层的耐蚀性.     

酒石酸钾钠对HEDP镀铜形核的影响

研究了酒石酸钾钠对羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜形核的影响。通过线性扫描伏安、交流阻抗和循环伏安曲线研究铜沉积的电化学行为。随着镀铜液中酒石酸钾钠含量的提高,阴极极化曲线负移,X-射线衍射结果表明,晶粒由44 nm减小到40 nm;酒石酸钾钠的加入使循环伏安电流环消失;在-1.44、-1.45和-1.46 V的电位下,酒石酸钾钠的质量浓度在0~21 g/L内,镀液中铜离子在玻碳电极上的形核方式都为三维瞬时形核,不改变铜的形核方式;酒石酸钾钠的质量浓度增加到21 g/L,成核数密度和晶核垂直生长速率较基础液都有所增大;在电位-1.00~-1.20 V之间,铜络离子还原的表观反应活化能随着电位负移而减小,表观反应活化能由14 k J/mol增大到25 k J/mol,电极反应由扩散控制转向扩散过程和电极反应过程联合控制。     

HEDP溶液钢铁基体镀铜工艺的研究

采用赫尔槽试验和直流电解方法研究了HEDP镀液在钢铁基体上预镀铜的工艺过程,给出了最优镀液组成和最佳工艺条件:Cu2+10g/L,HEDP 160g/L,K2CO 360g/L,pH9.0,温度50°C,通气搅拌,阴极电流密度2A/dm2。试验结果表明,上述HEDP镀液组成简单、容易维护,不加任何添加剂的平均分散能力为62.21%,深镀能力为100%;可操作的阴极电流密度范围较宽,阴极电流密度为2A/dm2时的镀速达0.37μm/min;得到的半光亮铜镀层结合力良好、结晶细致。     

碳纤维表面连续镀铜工艺及性能研究

采用电化学沉积的方法在聚丙烯腈基碳纤维表面连续镀铜。利用CHI660电化学工作站测定了不同镀液的阴极极化曲线,以此优化镀液配方,并研究了工艺参数对镀层质量的影响。结果表明,以P2O74?与Cu2+质量比为7的镀液为基础镀液,加入20g/L柠檬酸铵,在温度40°C,pH=8.2～8.8和电流0.6A的条件下电镀60～150s,可以消除"黑心"和"结块"现象,得到均匀、细致、界面结合力良好的碳纤维表面镀铜层。镀后碳纤维导电性提高了150倍,但力学性能有所下降。     

表面活性剂对复合镀镍液阴极极化的影响

采用动电势扫描法测定了几种表面活性剂对镍-纳米微粒复合镀液的阴极行为的影响,并与基础镀镍液中的阴极极化曲线进行了比较。结果表明:复合镀液中表面活性剂对阴极极化行为的影响较为复杂,纳米微粒不同,表面活性剂对阴极极化行为影响差别较大;而在基础镀镍液中所选定的表面活性剂均能不同程度的增加极化,离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂混合使用时更能较大程度的增加阴极极化。     

碱性无氰预镀铜工艺研究

研究了一种镀层与基体具有良好结合力、电解液分散能力和覆盖能力好的碱性无氰预镀铜工艺,探讨了溶液成份、工艺参数对镀层质量影响。着重测定了电解液的性能如阴极电流效率、分散能力及深镀能力以及添加剂对阴极极化的影响等,同时还测定了镀层与基体的结合力。     

The electrochemistry of the tin oxide semiconductor—I. the establishment of mechanisms at polarized n-type tin oxide

The mechanisms of electrode potential re-establishment of the n-type unstoichiometrical tin oxide semiconductor electrode after cathodic and anodic polarization was investigated. The tin oxide semiconductor was polarized cathodically and anodically without evolution of hydrogen or oxygen and the potential/time curves at open circuit were observed. After cathodic polarization, the potential/time curve had one wave. The potential of this wave depended on the concentration and nature of the electrolytes, while its life-time depended on the imposed electrode charge. After anodic polarization, the potential/time curves did not show a similar wave.     

钢铁基体上柠檬酸盐碱性无氰镀铜

以柠檬酸盐为配位剂,结合胺化合物为辅助配位剂,研究了钢铁基体上无氰镀铜工艺.探索了搅拌方式、温度、pH、铜离子质量浓度和添加荆质量浓度对镀层质量的影响以及该工艺抗Fe2+、Fe3+、Zn2+,Sn4+等杂质的能力.试验结果表明,电流效率在90%左右,并随电流密度、温度和pH的提高而增大;镀液深镀能力达100%.通过极化曲线,解释了配位剂和添加剂的作用.     

Electroplating of copper onto a preanodized 7005Al/Al2O3(P) metal matrix composite

The electroplating of copper onto 7005Al/Al₂O_3(P) metal matrix composites (Al MMC) is difficult but becomes feasible if the composites have been preanodized in mineral acids. It is clear that phosphoric (P) acid anodizing is better than oxalic (O) or sulfuric (S) acid anodizing when the morphology of the copper coating and its adhesion to the MMC substrate are considered. Electrochemical studies, such as cyclic anodic potentiodynamic polarization (CAPP), cyclic cathodic potentiodynamic polarization (CCPP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) are beneficial in delineating the influence of the anodizing pretreatment on the subsequent copper electroplating process. A positive hysteresis of the CAPP curve in phosphoric acid indicates the effective removal of oxide film from the composite. After examining the CCPP curves for the Cu-electroplating bath, for MMC pretreated in various acids, we can understand the morphological differences in the copper coatings and variations in adhesion to the anodized composite. EIS measurements confirm the d.c.-polarization results.     

HEDP镀铜废水的组合处理方法

提出了一种HEDP镀铜废水的组合处理方法:用石灰乳液调节废水的pH至10~12后,加入氯化钙沉淀HEDP和酒石酸钾钠配位剂,从配合物中释放出的铜离子生成氢氧化铜沉淀;然后加入二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀残留的配合物中的铜离子,所释放出的HEDP及酒石酸根进一步与钙离子生成沉淀物。该方法简单、成本低,出水能满足排放要求。     

电沉积Zn-Sn合金工艺的研究

在电解铜箔上采用碱性焦磷酸盐体系电镀Zn-Sn合金,可改善铜箔表面的综合性能.研究了配位剂、pH值、温度、电流密度等对镀层质量的影响,选择了合适的添加剂,并对其极化行为进行了研究,优化确定了电镀Zn-Sn合金的镀液组成和工艺条件.经过处理后的电解铜箔耐蚀性、耐热性和粘合强度等性能均有明显提高.