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《昆明理工大学》 2010年
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A1/Pb-WC-CeO_2电极材料的制备及性能研究

王永银  
【摘要】:论文采用复合电镀的方法制备出具有较好电催化活性,耐腐蚀性强,结合力良好的铝基Pb-WC-CeO2复合镀层。 由于铝的化学性质很活泼,容易在表面形成一层致密的氧化膜,难以施镀。论文通过改进铝基电镀的前处理工艺,采用酸蚀→两步浸锌→电镀镍,获得了作为中间层的平整、致密、结合力好的铝基镀镍层。设计并采用正交试验优化浸锌液及镀镍液的组成,讨论了各因素对镀层沉积速率的影响。通过二次浸锌化学镀在铝表面形成一层锌镀层,浸锌工艺条件为:NaOH 200g/L、ZnO 20g/L、配位剂50g/L、活性离子2g/L、NaNO3 2g/L,第一次浸锌时间为1min,第二次为40s;再在其表面电镀Ni,获得结合力优良的Ni镀层。通过划痕、弯曲、热震实验检测镀层结合力,利用阴极极化曲线对镀镍液性能进行测量。最终获得优化镀镍液工艺条件为:Na2SO4 40g/L、NaCl 20g/L、柠檬酸三钠80g/L、硼酸20g/L、添加剂0.45g/L、NiSO4 80g/L、电流密度(Dk)1.5A/dm2。 研究了氟硼酸盐体系中铝基镀铅的最佳工艺条件:采用极化曲线扫描考察了镀液的性能,单因素试验考察了工艺条件的影响;通过测量镀层厚度,划痕试验,热震试验、弯曲试验以及耐蚀试验考察了不同因素对镀层结合力的影响,采用扫描电镜观察并分析铅镀层的表面形貌;通过Tafel曲线扫描,计算出了Al/Pb镀层的电化学参数。结果表明:经严格的前处理,采用本工艺(醋酸铅:200-250g/L,氟硼酸:160-180g/L,硼酸:15-20g/L,添加剂:1-2g/L,电流密度:1-3A/dm2,温度:常温,搅拌),在铝基上可获得结晶致密,均匀平整,结合力优良的铅镀层。 在铝基镀铅的基础上进行复合电镀,在镀层中掺杂微米级WC和纳米级Ce02颗粒,采用正交实验法、单因素法和极化曲线的测量优化最佳的电沉积条件,并将在最佳工艺条件下的镀层样品进行SEM检测以观察其表面形貌,采用Tafel曲线分析考察其耐腐蚀性能。 采用塔菲尔曲线和析氧稳态极化曲线考察了固体颗粒浓度和工艺参数对镀层耐腐蚀性能和析氧动力学性能的影响。并且对纯铅镀层与复合镀层的耐腐蚀性能进行了比较,结果表明复合镀层的耐腐蚀性能优于纯铅镀层;复合镀层与纯铅镀层的析氧动力学数据显示:复合镀层的析氧过电位比纯铅镀层的小,而其交换电流密度比纯铅镀层的大。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O611.3

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【参考文献】
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