锌与铁族金属共沉积机理的新进展

近几年来,锌合金作为钢铁的优良防护性镀层,已得到广泛的应用。锌与铁族金属共沉积时,通常会出现特殊情况,即电位较负的锌优先沉积,通常称为“异常沉积,通常称为“异常共沉积”。近年,有些研究者对锌与铁族金属的共沉积进行了大量研究,并提出了不同的沉积机理。     

尿素熔盐中Sm_xFe_(17)合金膜的电沉积及磁特性

在353K的乙酰胺．尿素-NaBr-KBr熔体中,用恒电位电解法在Cu基片上制备了Sm—Fe合金膜。利用循环伏安法研究其不同熔体组分下的电化学行为。在Pt电极上,Fe^2＋＋2e→Fe是一步完全不可逆反应;可测得在FeCl2-乙酰胺-尿素-NaBr-KBr熔体中的Fe^2＋传递系数α=0．39,扩散系数D0=7．55×10^-5cm^2·s^-1。Sm^3＋难以单独沉积,但可以被Fe^2＋诱导共沉积,在不同阴极电位下制备出含Sm量各异的合金膜。通过等离子发射光谱仪（ICP）检测合金膜成分,用XRD分析了制备态合金膜的晶相结构,用扫描电镜（SEM）观测合金膜的表面形貌,用振动样品磁强计（VSM）测量了合金膜的磁性能。结果表明,制备态Sm-Fe合金膜为非晶结构,在773K退火30s后则变为多晶结构;合金膜中Sm含量随沉积电位负移而增加;退火和Sm含量对Sm-Fe合金膜的磁性能有重要影响。     

电沉积铁镍合金薄膜及其结构与磁性能的研究

采用电沉积工艺制备了不同成分的铁镍合金镀层,分析了镀层的微观形貌及组织结构,并测量了电沉积样品的磁化曲线和磁滞回线。研究结果表明:通过电沉积工艺可得到晶体结构的铁镍合金层,不同成分的铁镍合金层织构取向有所不同;镀层的磁性能随镍含量的变化而变化,在开路测量条件下的最大磁导率高于冷轧态1J85合金。     

Co-Gd合金在尿素-乙酰胺-NaBr熔体中的电沉积及合金性能

在尿素-乙酰胺-NaBr熔盐中采用电沉积方法制备了Co-Gd合金薄膜.运用循环伏安技术研究了Gd、Co的共沉积行为.通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了电流密度对镀层表面形貌、元素组成及镀层结构的影响.研究发现,Gd含量随着电流密度的增加呈先增加后减少的趋势,在电流密度为12.5 mA/cm2时达到最大含量54.97%(质量分数).镀层的表面形貌随着Gd含量的增加而变得粗糙.镀态时镀层结构为非晶态,300 ℃热处理后转化为Co(Fm3m)相,在600 ℃热处理后又出现GdCo5 (P6/mmm)相.采用振动样品磁强计测试了镀层的磁性能.结果表明,镀层中Gd的含量对镀层的磁性能有重要影响.在热处理过程中,镀层的饱和强度在600 ℃热处理时达到最大值550.43 kA/m,而矫顽力则在400 ℃热处理时达到最大值34.97 kA/m.     

Co-Sb合金的电沉积及热处理对其结构和磁性能的影响

在以柠檬酸为络合剂、硼酸为缓冲剂的酸性镀液中电沉积Co-Sb合金,循环伏安实验表明Co-Sb合金的起始共沉积电位约–0.784 V (vs. SCE),并且沉积过程受扩散控制.借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)研究沉积条件对合金相组成和结构的影响.结果表明,Co-Sb合金镀层的组成受镀液pH值或阴极电流密度影响较大;镀态镀层含非晶相和Sb-Co(Pm3m)固溶体相.采用差示扫描量热(DSC)仪和X射线衍射仪研究Co-Sb合金的晶化行为,Co-Sb合金在293.8 ℃形成SbCo(P63/mm)和Co (Fm3m)相,而在452.5 ℃左右生成CoSb3 (Im3) 相.对合金进行热处理可提高其饱和磁化强度和矫顽力.     

电沉积条件和热处理对Fe-Co-P合金结构和磁性能的影响

以硼酸为缓冲剂、柠檬酸钠为络合剂,在弱酸性体系电沉积Fe-Co-P合金.采用EDS,XRD和振动样品磁强计(VSM)研究沉积条件.结果表明当镀液pH值从3.0增加到4.5时,镀层中铁含量从5.54 at%增加到73.75 at%,而钴含量从63.41 at%下降到16.89 at%,磷含量从31.04 at%下降到9.36 at%;Fe-Co-P合金的磁性能与沉积条件密切相关,随着镀层中铁含量的增加和磷含量的降低,镀层的饱和磁化强度增加;镀态时镀层呈非晶态,在360℃会发生晶化出现体心立方Fe-Co合金和少量六方Co-Fe合金相,而600℃时存在立方Fe-Co和Co2P合金相;在500℃对Fe63.4Co5.6P31.0合金进行退火处理,能显著提高该合金的饱和磁化强度和矫顽力.     

电沉积工艺对铁—镍—磷合金磁参量影响的研究

本文通过对电沉积铁-镍-磷合金磁性能的的测定,探讨了不同电沉积工艺参数及施加磁场电沉积对合金主要技术磁参量(μ_0、H_c、B_r、Ph及Bs)的影响规律;并获得具有较佳磁性能的电沉积工艺参数。研究结果表明,随pH值的增大,非晶合金的B_s增大,H_c、B_r、Ph等呈下降趋势。随D_k的增大,非晶合金的B_s不断增大,μ_o持续下降,H_c、B_r、Ph等呈上升趋势。当pH=1.5、D_k=10A/dm~2左右时,非晶合金具有较佳的软磁特性。外加磁场电沉积可有效的调整铁-镍-磷合金的磁性能。     

铅镉二元合金的共沉积添加剂

采用线性电位扫描法对铅、镉二元合金共沉积中适用的添加剂进行了筛选,研究了不同种类添加剂对铅、镉电沉积的影响,并分析讨论了添加剂的作用。通过对合金镀层中铅、镉元素含量的测定和合金镀层对应的阳极溶出极化曲线的测试和分析,证明了合金镀层中的铅、镉是一种单金属混合物。研究结果表明,采用本合金电沉积技术可获得镀层性能良好的、不同镉含量的铅、镉二元合金镀层。     

电沉积Ni-Co-W合金的微结构与软磁性能

采用电沉积方法,通过改变镀液的pH值,在Cu基体上分别制备出不同结构和成分的Ni-W和Ni-Co-W合金涂层.采用XRD、SEM、EDX分析涂层的结构和成分.对Ni-W、Ni-Co-W合金进行显微硬度测量及磁性测量,研究材料性能和微结构之间的关系.结果表明:pH值等于9时制备的Ni-Co-w合金结构是平均晶粒尺寸为5 nm的纳米晶,其显微硬度达到最大;在pH值等于6时制各的Ni-Co-W合金得到最小矫顽力(=23×79.6A/m),Co的加入使Ni-W合金的软磁性能变好.     

氯化物熔盐体系共电沉积法制备Al-Li-Gd合金的研究

在773K时,采用循环伏安法、方波伏安法和计时电位法研究了Gd(III)和Al(III)在LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3熔盐体系中的电化学行为及共电沉积制备Al-Li-Gd合金,并借助XRD,SEM-EDS对所得合金进行表征.结果表明,Gd(III)在预先沉积的Al上欠电位沉积形成了两种Al-Gd金属间化合物,当电流密度超过-279.5 mA/cm2时,Al,Gd和Li能同时析出.通过调节熔盐中AlCl3的含量可以获得不同相的Al-Li-Gd合金.Al-Li-Gd合金含有Al2Gd和Al2Gd3,Gd在合金中分布不均匀,而Al的分布相对均匀.     

热处理对FeCuNbSiB单层膜磁性能的影响

本文研究了热处理对FeCuNbSiB薄膜结构及磁性能的影响。XRD分析表明制备态的FeCuNbSiB为非晶态,并且在300℃热处理仍然保持非晶态。300℃热处理后,薄膜释放应力,软磁性能有所提高。热处理温度进一步升高,薄膜由非晶态转化为纳米晶,矫顽力及饱和磁化场明显增加,磁矩向垂直膜面方向转动,软磁性能下降。     

热处理对FeCoV薄膜磁性能的影响

本文研究了热处理对FeCoV薄膜微观结构及磁性能的影响.XRD分析表明,制备态的FeCoV薄膜,(110)方向为择优取向,在250℃热处理后,开始出现(200)衍射峰.热处理过程中,随着温度的升高,薄膜内部应力的释放,以及晶粒的长大使得薄膜的矩磁比迅速增大.在温度高于340℃以后,薄膜的矩磁比增加趋缓,(200)衍射峰...     

电沉积Co-W合金薄膜的性能研究

柠檬酸盐存在的酸性镀液qa(pH=4.0),通过改变[WO42-]/[Co2+]比值电沉积制备了Co-W合金薄膜.使用XRD对薄膜的微结构和相组成进行了分析,结果表明沉积态时,Co-W合金薄膜具有晶态结构;随着薄膜中Co、W含量的不同,薄膜从富Co的面心立方相向Co+Co7W6+Co3W共存相转变.采用FE-SEM对薄膜表面形貌和组成分析表明:Co-W合金薄膜中Co含量较高,随着镀液中[WO42-[Co2+]比值的增加,薄膜中W含量会增加,膜面逐渐变得致密;当镀液中[WO42-]/[Co2+]=0.5时,薄膜中W含量达到最大值,同时膜面上出现大量气孔.通过VSM对薄膜磁性能进行了测试,结果显示Co-W合金薄膜的易磁化轴平行于膜面.     

Fe-Ga薄膜的微结构与磁性能研究

采用磁控溅射方法,以Si(1OO)为衬底在40~80 W功率下制备了Fe_(83)Ga_(17)薄膜,通过XRD、SEM、室温磁滞回线以及MFM的测量研究了不同溅射功率制备的Fe-Ga薄膜的结构、形貌、磁性能和磁畴。XRD结果表明室温下薄膜样品是bcc(11O)晶体结构。SEM观察结果表明薄膜颗粒尺寸在40~70 nm且随着功率增大,薄膜颗粒的尺寸变大,薄膜厚度增加。室温磁滞回线的测量结果表明一定范围内随着功率增大,样品的矫顽力H_c总体呈上升趋势,饱和磁化强度M_s的变化规律并不明显,剩余磁化强度M和矩形比Mr/Ms呈缓慢下降的趋势。磁畴的观察结果表明样品的磁畴为迷宫畴结构,且随着功率增大,磁畴的尺寸增大。     

退火对TbCo薄膜结构和磁性能的影响

研究了真空退火对TbCo薄膜结构和磁性能的影响。结果表明：薄膜从溅射态的非晶薄膜转化为退火态的微晶薄膜，并以(100)面择优取向，其c轴平行于基片。在真空退火不改变TbCo薄膜的成分的条件下，发现TbCo薄膜从溅射态的垂直磁化膜转化为退火态的面内膜。     

Low-Temperature Magnetotransport and Magnetic Properties of Cobalt-Doped Amorphous Carbon Thin Films

采用磁控共溅射方法在n型Si(100)基片上制备了一系列具有不同Co含量(x,at％)的Co掺杂非晶C颗粒薄膜,溅射温度为室温.研究了Co-C颗粒薄膜的微结构,磁输运特性及磁性能.通过优化Co含量,在低温下发现了较大的负磁电阻(MR).温度为2K、磁场为90×79.6 kA.ml时,Co含量为6.4 at％的Co-C薄膜的负磁电阻值最大,达到27.6％.随着Co含量从6.4 at％增加至16.4 at％,MR 值从27.6％逐渐减小至2.2％.电阻率ρ随温度T的变化曲线显示了线性的lnρ-T1/2关系,说明样品中电子传导遵循隧穿输运机制.     

冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响

为了研究冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响,通过楔形铜模铸造制备了Al-6%Cu合金铸锭。结果表明,当冷却速率从100 K/s降低到2 K/s时,铸锭晶粒形态的转变过程为：全部柱状晶→柱状晶与等轴晶混合→全部等轴晶。同时,靠近模壁处的柱状晶宽度从244.7 μm增加到408.2 μm,铸锭心部等轴晶的平均晶粒尺寸从629.8 μm减小到152.8 μm,并且平均枝晶臂间距从10.1 μm增加到52.8 μm。计算得出Al-6%Cu合金平均枝晶臂间距和冷却速率经验公式中的参数,其中A和n的值分别为78.75和0.41。当冷却速率从100 K/s降低到25 K/s时,共晶Al₂Cu的形态从骨骼状变为片层状,在共晶Al₂Cu附近的α-Al的形态呈蜂窝状。当冷却速率由2 K/s增加到100 K/s时,Al-6%Cu合金的硬度由618 MPa增加到726 MPa。     

多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能研究

采用磁控溅射法制备了两组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明：对于Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo多层薄膜,当NdFeB/Nd厚度比为6/5时,薄膜的矫顽力最好,平行和垂直方向的矫顽力分别为14.5kOe和10.5kOe;对于Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;NdFeB/Nd厚度比为6/5 )交替多层薄膜,当n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的矫顽力分别为21.3kOe和16.7kOe;对于NdFeB/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。     

CoPt和CoPt／Ag合金薄膜的结构和磁性能

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了具有等原子比组成的不同厚度的CoPt薄膜及不同Ag底层厚度的CoPt／Ag薄膜。真空退火后的结果表明，膜厚对CoPt薄膜的微观结构和磁性能有着重要的影响，膜厚较薄时（δ≤15nm）有利于易磁化轴（c轴）垂直于膜面取向，从而具有高的垂直磁各向异性；Ag底层可以诱导L10-CoPt相的形成并使c轴垂直择优取向，且Ag底层越厚其诱导效应越强。