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脉冲电沉积Ni-Mo-MoSi2复合镀层制备工艺的研究 第3页

更新时间:2016-11-7:  来源:毕业论文
1.1.3  影响复合镀的因素
复合镀层中微粒的含量直接决定其性能,而影响微粒复合沉积的因素则是微粒表面性质、处理方法、镀液组成及工艺条件[5]。
微粒表面电荷、微粒浓度、微粒大小这些镀液特性都会对复合沉积产生影响。
在镀液中,微粒表面会吸附金属离子或氢离子使其表面带正电荷,微粒向阴极吸附,镀液中微粒浓度越高则越容易发生复合沉积,相反的, 若微粒表面带负电荷, 会使微粒在复合镀层中的含量减少。在对表面活性剂对Ni-SiC复合镀层性能的影响及作用机理的研究中,黄辉等人得到了阳离子活性剂可以提高镀层中微粒含量, 有利于共沉积,而非离子表面活性剂可显著改善镀层的耐磨性的结论[6]。由此可见,添加适量的表面活性剂,同样可以改善微粒表面的带电状况,促进微粒与金属的复合沉积;镀液中微粒浓度越高,悬浮量越大,在单位时间内通过搅拌作用将微粒输送到阴极表面的数量越多, 则微粒进入镀层的几率也就越大;而微粒越大,被基质金属复合包裹所用的时间越长, 在搅拌和液流的撞击作用下较易脱附,较难被嵌合,微粒太细则在镀液中容易发生团聚而絮凝,或由于阴极过程的析氢作用导致其吸附受到镀液流动的影响而脱附,也会使其复合沉积量下降,在电镀中,微粒的大小需根据镀层性能要求和镀层种类进行选择。
工艺条件也会对复合沉积产生很大的影响。
随着电流密度的增大,微粒在复合镀层中的含量先增加,达到一定的数值后,提高电流密度,微粒的复合沉积量反而会下降。
温度升高, 镀液中微粒的热运动加剧, 使其平均动能增加, 易与基质金属发生共沉积。但温度达到一定数值后, 镀液的黏度下降, 微粒对阴极表面的黏着力降低, 使其在复合镀层中的含量明显降低。
由于H十和OH一能改变微粒表面带电状况,并对阴极表面吸氢速率产生影响,因此,镀液的pH值对微粒与金属离子的共沉积也有较大影响,但是pH值对镀层微粒含量的影响较复杂,它会随着电镀体系的不同而不同[7]。
搅拌对微粒复合沉积量的影响和电流密度对微粒复合沉积量的影响类似。微粒在镀层中的复合沉积量随着镀液的搅拌逐渐增大,到达最大值后,继续增大搅拌强度,其复合沉积量反而下降。也就是说,提高搅拌强度,微粒在镀层中的含量随着镀液搅拌速度的加快也会相应增多;搅拌速度过高,会使微粒的复合沉积量降低。
影响复合沉积并不只是上述这些,微粒本身导电与否、电极位向、阴极旋转速度、外界条件也是因素之一。

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