硫酸盐镀铟参数的影响及控制

硫酸盐镀铟参数的影响及控制贵阳市贵州航空工业集团１４３厂（５５０００９）杨旭江１前言镀钢电解液的种类很多．由于硫酸盐镀钢电解液具有成分稳定，分散能力好，不含氰化物及有较高的电流效率等优良性能．因而被广泛应用。然而．有关电沉积过程中各参数对镀覆质量的影...     

真空法从铟矿中制备铟的机理研究

在真空条件下,本文采用热力学分析方法计算真空下铟矿碳热还原反应过程中发生的反应的吉布斯自由能以及起始反应温度。结果表明,当压力为10 Pa、温度高于380 K时,In2O3与C的反应满足反应发生的热力学条件。在同一体系压力下,物料In2O3:C摩尔比为1:3时,反应生成单质In所需的温度是最低的。在碳量充足条件下In2O3可直接被还原生成单质铟,随着碳的消耗,In2O3的碳热反应会生成中间产物。由此,推算在真空碳热反应过程中,碳热还原In2O3的顺序首先生成In,随着碳耗及升温生成In2O,最后生成In O。In2O3热分解生成In2O,随着体系压力的降低,反应起始温度降至423 K;中间产物In2O热分解生成单质In,当体系压力降至10 Pa时,起始温度降为781 K;In O与生成物CO反应,随着体系压力降低,吉布斯自由能增加,因此,降压不利于In O与CO反应。本文从热力学角度探讨真空制备铟热力学可行性,为下一步实际生产提供相应的理论基础。     

氮化铟薄膜的p型掺杂和铁磁性研究进展

Ⅲ族氮化物半导体材料(InN、GaN、AlN)由于能带结构的特殊性,使其在光电器件与微波等领域得到广泛应用。其中,研究和发展InN材料及器件已被公认是占领光电信息技术领域战略至高点的重要途径,InN材料的p型导电以及室温铁磁性研究更是成为Ⅲ族氮化物中新颖的研究课题。首先简单介绍InN的晶体结构和制备方法,并分析其目前所遇到的挑战,然后重点阐述国际上关于InN在p型掺杂以及铁磁性领域的研究进展,同时介绍本课题组在该方面的研究,最后进行了简要总结和展望。     

硫酸阳极氧化槽中阴极的改进

硫酸阳极氧化用铝阴极替代铅阴极可以减少压降损失1～2 V,铅电导率仅为铝的10%～15%.使用铝阴极可减少氧化槽热量的产生,节能30%.6063T6铝阴极在硫酸中(180g/L)因溶解的损失率仅1 mm/a,阴阳极面积比最佳为1:3,特殊情况可控制在1:5,阴阳极之间最小距离25 cm较为合适.     

硫酸盐型滚镀厚铜研究

为满足被动电子元器件滚镀厚铜的要求,开发了一种适合常温下操作的硫酸盐型滚镀厚铜工艺.采用化学和电化学试验,确定了光亮剂的基本组成和工艺参数.测试结果表明:该工艺可在25～35℃、电流密度0.5～2.5 A/dm2的条件下滚镀操作,镀液稳定性好,电流效率高,分散能力和覆盖能力优良;滚镀的合金电阻镀层厚度分布均匀,无延伸;...     

硫酸氢铵焙烧高钛渣的溶出动力学研究

通过单因素实验,研究了溶出温度、液固比、搅拌强度和溶出时间对二氧化钛溶出率的影响。结果表明溶出实验的最佳条件为:液固比5∶1,溶出温度70℃,搅拌强度500r/min,溶出时间50min。按照最佳条件进行验证性实验,溶出率可达84%。并对硫酸氢铵焙烧高钛渣的溶出动力学进行了系统的研究,结果表明:焙烧产物的溶出过程受通过固体产物层的内扩散控制,并由阿伦尼乌斯方程得到反应的表观活化能为26.59kJ/mol。     

铁粉表面置换镀铜的动力学

通过对硫酸铜溶液中铜置换包覆铁粉的研究,发现置换速率明显受到温度、搅拌速率、初始铜浓度以及溶液pH值的影响.置换速率随温度、搅拌速率和初始铜浓度的增加而增加.溶液pH值在弱酸性时,有利于置换反应的进行.该体系的置换反应机理符合扩散控制机理.动力学数据服从一级反应速率的规律.     

阳离子交换纤维对铟的吸附解吸性能

用阳离子交换纤维吸附的方法研究了铟的富集及回收。测定了溶液的pH值、温度、吸附时间等因素对吸附的影响,研究了吸附的热力学和动力学特性。结果表明阳离子交换纤维在pH=2～3.5时,吸附能力最好,等温吸附服从Freundlich经验式,吸附动力学符合Ho准二级速率方程,颗粒内扩散是速率控制步骤之一,膜扩散也共同影响着吸附过程。在287～350K条件下,铟吸附摩尔分数为0.6～1.2mmol/g的吸附焓变为35.68～32.36kJ/mol,自由能变为-16.63～-21.10kJ/mol,吸附熵变为181.9～156.6J/（K.mol）,吸附速率常数为k287K=0.09379g/（mg.min）,k300K=0.1159g/（mg.min）,k321K=0.4046g/（mg.min）和k350K=0.6678g/（mg.min）。吸附活化能为28.28kJ/mol。303K下用0.5mol/L的硫酸溶液可定量洗脱,洗脱率达99%。     

硫酸盐体系中铟在玻璃碳电极上的电化学成核机理

关于硫酸盐体系中镀铜的沉积机理少见报道,采用循环伏安法和计时电流法研究了铟在硫酸盐体系中电沉积的循环伏安特性与电结晶机理.通过分析恒电位暂态曲线,求出铟离子的扩散系数D和不同电压下的晶核密度N_0.结果表明:铟的电沉积没有经历欠电位沉积过程,而是经历了晶核形成过程,其电沉积反应是一个不可逆过程;在外加电位范围内铜的电结晶按照瞬时成核方式和三维生长方式进行.     

硫酸高铈改善Ni-Co合金电镀层性能的机理

为了改进Ni-Co合金镀层的性能,在Ni-Co合金镀液中添加不同含量的Ce(SO4)2.4H2O,研究了其对Ni-Co合金镀层及镀液性能的综合影响,获得了Ce(SO4)2.4H2O最佳添加量及Ni-Co合金镀的最佳工艺参数。结果表明:镀液中Ce(SO4)2.4H2O的添加范围是0.56～1.12g/L,添加量为1.00g/L时,镀液的沉积速度、分散能力及镀层外观质量都到达最佳,镀层厚度也比较大;但Ce(SO4)2.4H2O会降低镀液的覆盖能力。     

高速硫酸盐镀锌工艺及镀层性能

在高碳钢丝的高速硫酸盐镀锌电镀槽液中,采用硫锌-75作添加剂,以提高电流密度上限、电流效率和镀层质量.SEM、X射线衍射的试验结果表明:镀层结晶细腻,晶面取向优化,镀层柔软,富有延展性.生产实践表明:镀锌钢丝在拉拔过程中的锌层损耗、模具损耗和生产成本降低,产品质量得到了提高.     

共沉淀法净化铟电解液的研究

对铟电解液的净化方法进行了研究,提出硫酸钡共沉淀的净化方法。研究表明,最佳的净化条件为:以BaCl2为沉淀剂,在适中的搅拌状态下,将BaCl2溶液逐滴滴入经硫酸酸化过的铟电解液中,BaCl2用量控制在每升铟电解液中加入15～30g氯化钡,反应温度控制在30～50℃之间。     

光亮硫酸盐镀锌液中硼酸的测定

光亮硫酸盐镀液中硼酸的测定，一般采用氯化钾镀锌体系中对硼酸的测定方法，但误差较大，现略加改进，其准确性就有了较大的提高，而且操作简便，快捷，可以满足生产要求，本法也适应用于氯化钾体系测定硼酸含量。     

系列染料型硫酸盐镀铜光亮剂的发展过程简述

硫酸盐镀铜在我国是一个量大面广的镀种,但国内的MN型光亮剂在整平性、覆盖能力和出光速度方面与进口的染料型光亮剂存在着差距.介绍了自行研制"206","207","208"和"209"型染料型硫酸盐镀铜光亮剂的过程,该系列产品的研发突破了长期困扰我国电镀助剂行业的技术瓶颈,填补了国内行业空白.     

硫酸盐半光亮电镀锡工艺优化

为了淘汰半光亮电镀锡标准溶液中存在的潜在性致癌物质β-萘酚,通过正交试验和赫尔槽试验确定了一种新型的硫酸盐半光亮电镀锡工艺,采用碘量法、远近阴极法、称重法、阴极极化曲线、湿润法和扫描电镜(SEM)对最佳镀液及镀层性能进行了测试。结果表明:最佳工艺为0.05 g/L苄叉丙酮,1.5 m L/L NP-10,0.10 g/L烟酸,0.50 g/L LF-21,1.00 g/L明胶,20.00~40.00 g/L硫酸亚锡,80.0~120.0 m L/L硫酸,时间为35 min,温度为2030℃,电流密度为12 A/dm~2;本镀液稳定周期长,2526℃下放置2个月以上不变质,且分散能力高达88%94%,电流效率接近100%;锡镀层晶粒细小、致密,结合力和可焊性均达到了国家标准。     

电镀镍磷合金工艺初探

电镀镍磷与化学镀镍磷相比具有沉积速度快、镀液温度低、稳定性高、可以镀厚镀层、成本低等优点,但与常规电镀相比镀液和镀层性能不稳定,电流效率低.对几种电镀镍磷合金镀液进行比较,通过中性盐雾试验,全浸泡腐蚀试验,镀层孔隙率、结合力和硬度测试,得到溶液的主要成分为硫酸镍、氯化镍、次亚磷酸钠、硼酸、氟化钠,并研究了次亚磷酸钠的含量和阴极电流密度对镀层硬度和耐蚀性的影响.结果表明,随着次亚磷酸钠含量的增加,镀层的耐蚀性增加,当次亚磷酸钠含量为50 g/L、电流密度为5 A/dm2时,镀层的硬度最高(492 HV);镀层中磷的含量为12.1%,沉积速度为54 μm/h,热处理后硬度可达916 HV.使用次亚磷酸盐型镀液,镀层结晶细致、光亮、结合力好、硬度高、沉积速度快.     

Thermodynamics and Kinetics of Sulfur Cathode during Discharge in MgTFSI2–DME Electrolyte

Rechargeable magnesium/sulfur battery is of significant interest because its energy density (1700 Wh kg^?1 and 3200 Wh L^?1) is among the highest of all battery chemistries (lower than Li/O₂ and Mg/O₂ but comparable to Li/S), and Mg metal allows reversible operation (100% Coulombic efficiency) with no dendrite formation. This great promise is already justified in some early reports. However, lack of mechanistic study of sulfur reaction in the Mg cation environment has severely hindered our understanding and prevents effective measures for performance improvement. In this work, the very first systematic fundamental study on Mg/S system is conducted by combining experimental methods with computational approach. The thermodynamics and reaction pathway of sulfur cathode in MgTFSI₂–DME electrolyte, as well as the associated kinetics are thoroughly investigated. The results here reveal that sulfur undergoes a consecutive staging pathway in which the formation and chain‐shortening of polysulfide occur at early stage accompanied by the dissolution of long‐chain polysulfide, and solid‐state transition from short‐chain polysulfide to magnesium sulfide occurs at late stage. The former process is much faster than the latter due to the synergetic effect of the mediating effect of dissolved polysulfide and the fast diffusion of Mg ion in the amorphous intermediate.     

低温熔融盐电镀铝的研究

低温熔融盐电镀我国发展较晚,在低碳钢上开展得更迟.为此,采用熔融盐电镀法对Q235钢在AlCl3-NaCl-KCl熔融盐中电镀铝的可能性以及电镀工艺对电镀铝层组织形态的影响进行了研究.结果表明,Q235钢在熔融盐中可以进行电镀铝.经X射线衍射分析表明,镀层的相结构为单相铝.镀层的厚度随电流密度的增大和电镀时间的延长而增加,与电镀时间的平方根成线性关系.镀铝层由许多分布均匀的铝颗粒组成,电流密度低时,铝颗粒呈片状;电流密度高时,铝颗粒呈球状.同时,对电镀铝层的形成机理也进行了初步探讨.