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《浙江工业大学》 2017年
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添加剂对氨络合体系电沉积镍影响的研究

王伟克  
【摘要】:氨络合体系电沉积金属拥有诸多优点,有望解决目前镍工业生产、应用领域中的不足,但氨络合体系电沉积镍过程中发现镍沉积层出现发黑、发脆等问题,难以扩大应用领域。本文提出通过加入添加剂来改善氨络合体系电沉积镍层的形貌及性质,并研究了阳极材料对该体系电沉积镍的影响,取得了以下主要结果:在第三章中,以不溶性电极(Ti/RuO_2)为阳极,研究了单一或多种复合添加剂对氨络合物体系电沉积镍行为的影响。结果表明,加入苯亚磺酸钠可制备具有金属光泽的镍层。进一步研究苯亚磺酸钠的作用机理发现,苯亚磺酸钠可抑制镍的还原过程并起到细化晶粒的作用,使镍的形核方式从瞬时成核转变为连续成核。且苯亚磺酸钠可增加中间产物形成的电阻、降低苯亚磺酸钠和(NiOH)ads的吸附电容,促进晶粒在(111)晶面的择优取向程度,抑制(200)和(311)晶面。长时间电沉积实验中发现,苯亚磺酸钠消耗量为911g/KAH。在第四章中,以含硫镍为阳极,研究了苯亚磺酸钠对氨络合体系电镀镍行为的影响。结果表明,氨水浓度对苯亚磺酸钠的消耗有明显影响,当氨水浓度在1~2mol/L时,苯亚磺酸钠消耗量最低为14.88~15.75g/KAH。电沉积最佳工艺条件为 1mol/L NiCl_2,2mol/L NH_3·H2_O,4 mol/LNH4Cl,100mg/L 苯亚磺酸钠,电流密度 200A/m2,电解液温度50℃,电流效率可达99.01%,镍沉积层宏观呈现光亮有金属光泽。在第五章中,以工业应用的高冰镍为阳极,研究了苯亚磺酸钠对氨络合体系电解镍行为的影响。首先研究了高冰镍的阳极溶解工艺,发现NH_4Cl浓度为3~4mol/L,温度为50~60℃,电流密度为100A/m~2时,阳极溶出Ni2+电流效率达69%。进一步通过硫化镍除铜、氨水除铁工艺除去阳极电解液中的铜、铁等杂质获得纯净的电解液,通过加入氨水和苯亚磺酸钠之后制备出光亮、韧性佳的镍。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ153.12

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