温度对金属镍电沉积中枝晶分形生长的影响

将分形几何与电化学原理相结合,通过改进的有限扩散凝聚模型(diffusion-limited aggregation,DLA),采用基于Microsoft Visual C 6.0编程,模拟温度对点电极电沉积结果的影响.以环形金属镍为阳极,石墨为阴极,用自行设计的试验设备研究了不同温度时金属镍二维电沉积生长的行为特性,并与模拟结果进行比较.结果表明:在保持电压恒定的条件下,温度对点电极电沉积的影响与采用DLA模型模拟所得的结果具有相似性,表明利用DLA模型模拟的结果对枝晶电沉积的试验研究具有很好的指导意义.     

喷射电沉积枝晶生长的分形研究

结合分形几何基本理论,通过改进分形的典型模型--DLA生长模型,用VB语言编写程序,对电沉积过程中不同离子沉积速率以及不同的沉积时间生成的沉积物的形貌进行了模拟.模拟结果与扁平形喷嘴的沉积物的形貌相吻合.结果表明:粒子移动速度增加,生成的粒子团簇形貌有由疏松分枝发展为致密结构的生长趋势.随着沉积过程的进行,沉积粒子的结构逐渐趋于稳定.     

喷射电沉积枝晶生长数值模拟及实验研究

介绍了喷射电沉积的基本原理,并根据喷射电沉积原理对凝聚扩散模型进行了改进,对电铸过程中的二维枝晶生长过程进行了数值模拟,并进行了实验验证.结果表明,利用改进的凝聚扩散模型模拟得到的粒子簇与实验获得的枝晶相似度较高,用该模型来说明枝晶的生长规律是真实的、可靠的.随着粒子相对运动速度的加快,得到的粒子簇的形貌由疏松分枝逐步发展为致密结构;在不同的粒子数目模拟枝晶图中表现出了明显的屏蔽效应;结合概率越小,粒子越容易进入内层生长点,使枝晶结构较致密;喷射高度对枝晶形貌的影响没有明显规律,波动性很强.     

点阳极射流电沉积中二维枝晶的生长

将分形几何与电化学原理相结合,编程模拟了点阳极射流电沉积中枝晶的分形生长。用自行设计的实验设备研究了点阳极尺寸对点阳极射流电沉积中,金属镍枝晶二维电沉积生长行为特性的影响,并从分形维数的角度对其进行分析。结果表明:点阳极射流电沉积中的枝晶也是分形生长的,随着点阳极尺寸的增大,枝晶簇的形貌向致密型转变,分形维数也随之增加,模拟结果与实验结果具有极好的相似性,从而有力地促进了枝晶电沉积的分形研究。     

分形结构二维金属镍枝晶的制备与分析

以环形金属镍为阳极,石墨芯为阴极,利用点电极电沉积法制备了具有明显分形结构的二维金属镍枝晶;再以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,用自行设计的试验设备,通过喷射电沉积法制备了准二维金属镍枝晶簇。采用计算机软件,求得点电极电沉积和平行板电极喷射电沉积所得沉积物的分形维数分别为1.556387和1.753856。两种电沉积方法都适用于金属枝晶的研究。点电极电沉积过程中,电流随时间的延长而逐渐增大;平行板电极喷射电沉积过程中,电压随时间的延长而逐渐降低。     

喷射电沉积镍枝晶基础工艺研究

利用喷射电沉积工艺制备镍枝晶。试验在大电流脉冲电源作用下,通过改变溶液流量、电流、沉积时间、喷嘴与阴极距离,观察沉积物形态,研究各个参数对电沉积的影响。结果表明,随着溶液流量变大,阴极上长高的枝状晶根数变少,宏观上更疏松;随着电流增大,沉积形貌由圆柱体逐渐向倒圆锥过渡;沉积速度开始较慢,逐渐增加,最后保持稳定;喷嘴与阴极距离都对沉积物形态产生明显影响,试验测出了一个中间距离,在这个距离附近,沉积形状最接近圆柱。     

析氢对电沉积镍枝晶生长的影响

采用点电极电沉积的方法,在环形电解池中用自行设计的试验装置研究了不同电压和NiSO4质量浓度时,析氢对电沉积金属镍枝晶二维生长行为的影响。研究发现,析氢对沉积产物的形貌影响显著,氢气的大量析出有利于枝晶产生分枝,使沉积物的形貌趋于致密。     

喷射电沉积纳米晶镍的研究

用喷射电沉积法制备纳米晶镍,研究了电解液喷射速度、电流密度、沉积速度等工艺参数之间的关系,分析了沉积层的组织结构。结果表明：电解液喷射速度为２～５．５ｍ／ｓ,电流密度在８０～１６０Ａ／ｄｍ＾２之间时,最大沉积速度为１４～３２μｍ／ｍｉｎ,沉积层外观光亮。ｘ－射线衍射谱观察和透射电镜的分析表明：沉积层平均晶粒尺寸为２０～３０ｎｍ,且存在（２２０）结构。     

脉冲喷射电沉积纳米晶镍工艺优化研究

采用脉冲喷射电沉积方法在钢基体表面制备了纳米晶镍镀层,研究了占空比、频率、平均电流密度对镀层硬度的影响,并通过正交试验对工艺参数进行优化,用扫描电镜和X-射线衍射仪对镀层表面形貌和晶粒尺寸进行分析。结果表明,制备纳米晶镍镀层的优化工艺参数为:平均电流密度39.8 A/dm2、频率1 000 Hz和占空比20%,此时镀层最致密,硬度最高(530.6 HV),纳米晶镍平均晶粒尺寸最小(13.7 nm)。     

电沉积镍纳米晶材料制备及性能

采用直流电沉积法向镀液中加入复合有机添加荆制备了镍纳米晶材料。采用扫描电镜及X射线衍射仪分析了该纳米晶材料的微观形貌及相结构．测定了其结合强度、显微硬度及耐磨性能。结果表明,该纳米镍镀层表面致密、平整,且结合强度、显微硬度及耐磨性能优良,与粗晶镍镀层相比有较大的提高．     

尿素低温融盐中镍的电沉积行为(英文)

The electrodeposition behavior of nickel at glassy carbon（GC） and stainless steel（SS） electrodes in low temperature urea-acetamide-NaBr-KBr melt was investigated using cyclic voltammetry, chrono-amperometric current-time transients and scanning electron microscopy. Cyclic voltammograms and dimensionless chronoamperometric current-time transients analysis show that the electrodeposition of nickel is an irreversible process and proceeds via three-dimensional progressive nucleation with diffusion-controlled growth on both GC and SS substrates. Scanning electron microscopic analysis indicates the nickel deposits obtained on SS electrode are generally uniform, dense, and adherent to the substrate with rounded crystallites in the nanometer size regime. It is also found that the crystal structure of the electrodeposited nickel is independent on the deposition potential. The nickel deposits produced from the melt at higher cathodic potential exhibit larger grain size.     

电沉积制备镍箔的SEM形貌和抗拉强度

研究了电沉积法制取镍箔的实验条件,并对不同条件下得到的镍箔表面、断面SEM形貌以及抗拉强度进行了分析. 结果表明,动态条件下电沉积镍箔,能够显著提高其极限电流密度,此时SEM形貌显示沿电沉积箔的厚度增长方向,纯镍箔的晶粒逐渐增大. 加入5 g/L糖精能够有效地细化晶粒,并使镍箔表面更加光亮,其抗拉强度也有所提高.     

脉冲电沉积纳米晶镍镀层的织构与硬度

采用脉冲电沉积方法在304不锈钢表面制备出具有不同织构的纳米晶镍镀层。采用X射线衍射仪对镀镍层的结构进行了表征,并用超显微微米压痕仪测量了镀镍层的硬度。结果表明:随着电镀时间的延长,镀镍层的晶粒尺寸变化不大,约为(14±2)nm;择优晶面由(111)向(200)转变;硬度由6070 MPa降至3 750 MPa。织构的变化显著影响镀镍层的硬度,随着织构系数TC(111)的降低,镀镍层的硬度逐渐下降。     

超重力场电沉积镍箔及其机械性能

在超重力条件下电沉积镍箔,考察了超重力对镍箔沉积的电流效率、槽电压和单位能量消耗的影响,并对所制镍箔的表面形貌和晶体结构及机械性能进行了表征. 结果表明,随着重力系数G和沉积电流密度的增加,镍箔晶粒有细化的趋势. 所得镍箔抗拉强度由常重力(G=1)时的933 MPa增加到G=443时的1190 MPa,硬度则由224 Hv增加到375 Hv. 超重力条件下(G=111),随着沉积电流密度由0.1 A/cm2增加至0.4 A/cm2,镍箔的抗拉强度和硬度分别由1054 MPa和285 Hv增加为1121 MPa和331 Hv.     

Electrodeposition of Mesoporous Nickel onto Foamed Metals Using Surfactant and Polymer Templates

High surface area electrodes are of much interest for various applications including electrochemical detectors, batteries, and fuel cells. The development of high surface area electrodes using liquid crystal templating to enhance the surface area of three-dimensional electrodes is reported. This method uses Brij 56, a nonionic surfactant, or Pluronic P123, a triblock copolymer, to template the electrodeposition of a mesoporous nickel film onto a foamed nickel electrode. This method is found to produce a 30–35 fold increase in surface area. XRD of Pluronic P123 templated nickel on gold surfaces shows a peak consistent with a pore to pore spacing of 7.5 nanometers.     

用电沉积方法制备泡沫镍材料

泡沫镍是制造镉－镍电池和氢－镍电池的最佳电极材料之一,通过试验研制成功了用电沉积技术制备泡沫镍的工艺。所用基体材料为多孔的泡沫塑料,采用化学镀镍或浸导电胶两种方法均可制备导电层,经预镀镍便可在通用的硫酸盐镀镍电解液中电镀厚镍,后经灼烧,还原工序便可得到性能优良的泡沫镍材料。