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羧酸盐—尿素体系脉冲电沉积铬及铬合金与铁—镍—铬镀层着黑色研究
中文名称: 羧酸盐—尿素体系脉冲电沉积铬及铬合金与铁—镍—铬镀层着黑色研究
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论文编号: 3101545收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: 无英文名称
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 冶金物理化学
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 三价铬 镍-铬 铁-铬 铁-镍-铬 脉冲电沉积 铬沉积机理 着色
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论文摘要: 三价铬体系电沉积铬及铬合金具有低能耗、低毒、低污染等特点,因而成为目前电镀界竞相开发与研究(略)价铬体系电沉积铬及铬合金存在镀层难增厚和合金中铬含量偏低等难题,而使得功能性铬或铬合金镀层采用三价铬体系电沉积比较困难.因此,本文研究了三价铬体系脉冲电沉积纳米晶铬及铬合金镀层的工艺及相关基础理论,并对Fe-Ni-Cr合金不锈钢镀层的着色进行了研究(略)铬电沉积镀层难增厚等难题. 遴选出适合Cr~(3+)电沉积的三种羧酸盐配合剂,并与尿素组合成混合羧酸盐-尿素复配配合剂,作为Cr~(3+)镀液体系中的配合剂.通过镀液配方的正交优化实验,(略)酸盐-尿素体系脉冲电沉(略)铬镀层的工艺条件.系统研究了工艺条件对铬镀层厚度和电沉积速度的影响,得到了最佳镀液组成及工艺条件,在最佳工艺条件下,制备了厚度为11.2μm、晶粒尺寸小于100nm的纳米晶铬镀层.此镀液体系电流效率高达25.32%,未加任何光亮剂就可得到光亮铬镀层. 在脉冲电沉积单金属铬(略)础上,对混合羧酸盐-尿素体系脉冲电沉积Ni-Cr及Fe-Cr合金工艺进行系统研究,考察了镀液组成及工艺条件对合金镀层中铬...
Chromium and chromium(omitted)ectrodeposition from trivalent chromium bath have recently attracted significant interest because of its low energy consumption, (omitted)ty and low pollution. While thick deposits (chromium and chromium alloys) and deposits of high content chromium cannot be(omitted)tained from trivalent chromium electrolyte. It is di(omitted) obtain functional chromium and chromium alloys from trivalent chromium electrolyte. In order to resol(omitted)roblems, the technology and cor...
目录:
摘要第4-6页
ABSTRACT第6-9页
第1章 文献综述第16-39页
  ·引言第16页
  ·电沉积铬及铬合金镀层的发展与研究现状第16-24页
    ·六价铬电沉积金属铬的发展与研究现状第17-19页
    ·三价铬体系电沉积金属铬的发展与研究现状第19-20页
    ·三价铬体系电沉积铬合金的发展与研究现状第20-24页
  ·三价铬电沉积理论研究进展第24-27页
  ·脉冲电沉积的理论与研究现状第27-29页
    ·脉冲电沉积的基础理论第27-28页
    ·脉冲电沉积的应用第28-29页
  ·不锈钢着色研究的发展与现状第29-36页
    ·不锈钢着色技术的产生、发展与应用第29-31页
    ·不锈钢着色方法及其研究现状第31-34页
    ·不锈钢着色理论研究的发展与现状第34-36页
  ·脉冲电沉积Fe-Ni-Cr合金不锈钢及其着色研究的发展与现状第36页
  ·本研究的主要内容与意义第36-39页
第2章 混合羧酸盐-尿素体系脉冲电沉积纳米晶铬镀层工艺第39-60页
  ·引言第39页
  ·实验研究方法第39-44页
    ·镀液基本配方的确定第39-40页
    ·脉冲电沉积实验方法与装置第40-42页
    ·镀层主要性能的测试与分析第42-44页
    ·电沉积速率的测定方法第44页
    ·阴极电流效率的测定方法第44页
  ·镀液配方正交优化实验第44-48页
  ·镀液组成及工艺条件对三价铬脉冲电沉积的影响第48-56页
    ·镀液组份对镀层厚度和电沉积速率的影响第48-51页
    ·工艺参数对电沉积速率、电流效率和镀层厚度的影响第51-56页
  ·镀层表面形貌第56页
  ·镀层的组成与结构第56-57页
  ·镀层的电化学性能第57-58页
  ·本章小结第58-60页
第3章 混合羧酸盐-尿素体系脉冲电沉积纳米晶镍-铬合金工艺第60-78页
  ·引言第60页
  ·实验研究方法第60-61页
  ·镀液组份及工艺条件对Ni-Cr合金镀层铬含量及厚度的影响第61-70页
    ·Ni~(2+)浓度的影响第61-62页
    ·羧酸盐A浓度的影响第62-63页
    ·羧酸盐B浓度的影响第63页
    ·CH_3COONa浓度的影响第63-64页
    ·CO(NH_2)_2浓度的影响第64-65页
    ·电流密度的影响第65-66页
    ·镀液温度的影响第66页
    ·镀液pH值的影响第66-67页
    ·脉冲工作比的影响第67-68页
    ·脉冲频率的影响第68-69页
    ·脉冲换向时间的影响第69-70页
    ·脉冲电沉积时间的影响第70页
  ·工艺条件对Ni-Cr合金微观结构与表面形貌的影响第70-74页
    ·Ni~(2+)浓度的影响第70-71页
    ·电流密度的影响第71-72页
    ·脉冲工作比的影响第72页
    ·镀液温度的影响第72-73页
    ·镀液pH值的影响第73-74页
  ·Ni-Cr合金镀层的性能第74-76页
    ·微观形貌及结构第74-75页
    ·电化学性能第75-76页
    ·物理性能第76页
  ·本章小结第76-78页
第4章 混合羧酸盐-尿素体系脉冲电沉积纳米晶铁-铬合金工艺第78-94页
  ·引言第78页
  ·实验研究方法第78-79页
  ·镀液组份及工艺条件对Fe-Cr合金镀层铬含量及厚度的影响第79-88页
    ·Fe~(2+)浓度的影响第80页
    ·羧酸盐A浓度的影响第80-81页
    ·羧酸盐B浓度的影响第81-82页
    ·CH_3COONa浓度的影响第82页
    ·CO(NH_2)_2浓度的影响第82-83页
    ·电流密度的影响第83-84页
    ·镀液温度的影响第84-85页
    ·镀液pH值的影响第85页
    ·脉冲工作比的影响第85-86页
    ·脉冲频率的影响第86-87页
    ·脉冲换向时间的影响第87页
    ·脉冲电沉积时间的影响第87-88页
  ·工艺条件对Fe-Cr合金微观结构与表面形貌的影响第88-90页
    ·Fe~(2+)浓度的影响第88-89页
    ·电流密度的影响第89页
    ·镀液温度的影响第89-90页
  ·Fe-Cr合金镀层的性能第90-92页
    ·微观形貌及结构第90-91页
    ·电化学性能第91-92页
    ·物理性能第92页
  ·本章小结第92-94页
第5章 混合羧酸盐-尿素体系脉冲电沉积纳米晶铁-镍-铬不锈钢第94-114页
  ·引言第94页
  ·实验研究方法第94-95页
  ·工艺条件对Fe-Ni-Cr合金镀层成分、厚度以及电流效率的影响第95-106页
    ·Fe~(2+)浓度的影响第96页
    ·Ni~(2+)浓度的影响第96-97页
    ·羧酸盐A浓度的影响第97-98页
    ·羧酸盐B浓度的影响第98-99页
    ·CH_3COONa浓度的影响第99-100页
    ·CO(NH_2)_2浓度的影响第100-101页
    ·电流密度的影响第101-102页
    ·镀液温度的影响第102页
    ·镀液pH值的影响第102-103页
    ·脉冲工作比的影响第103-104页
    ·脉冲频率的影响第104-105页
    ·脉冲换向时间的影响第105页
    ·脉冲电沉积时间的影响第105-106页
  ·工艺条件对Fe-Ni-Cr合金微观结构与表面形貌的影响第106-110页
    ·Fe~(2+)浓度的影响第106-107页
    ·Ni~(2+)浓度的影响第107页
    ·电流密度的影响第107-108页
    ·镀液温度的影响第108页
    ·脉冲工作比的影响第108-110页
  ·Fe-Ni-Cr合金镀层的性能第110-112页
    ·微观形貌、组成及结构第110-111页
    ·电化学性能第111-112页
    ·物理性能第112页
  ·本章小结第112-114页
第6章 混合羧酸盐-尿素体系电沉积铬及铬合金的电化学行为第114-134页
  ·引言第114页
  ·实验研究方法第114-115页
  ·配合剂对析氢电位的影响第115-117页
    ·单一配合剂对析氢电位的影响第115-116页
    ·混合羧酸盐-尿素复配配合剂对析氢电位的影响第116-117页
  ·配合剂对三价铬电沉积的影响第117-122页
    ·混合羧酸盐-尿素复配配合剂体系中配合剂基液的电化学行为第117-118页
    ·羧酸盐A对三价铬电沉积的影响第118-119页
    ·羧酸盐B对三价铬电沉积的影响第119-120页
    ·CH_3COONa对三价铬电沉积的影响第120页
    ·CO(NH_2)_2对三价铬电沉积的影响第120-121页
    ·复配配合剂对三价铬电沉积的影响第121-122页
  ·配合剂对铬合金共沉积电位的影响第122-127页
    ·单一配合剂对Ni~(2+)放电的影响第122-124页
    ·单一配合剂对Fe~(2+)放电的影响第124-125页
    ·复配配合剂对Fe-Ni-Cr共沉积的影响第125-126页
    ·Ni~(2+)和Fe~(2+)浓度对Fe-Ni-Cr合金共沉积的影响第126页
    ·pH值对Fe-Ni-Cr合金共沉积的影响第126-127页
  ·铬及铬合金电沉积的活化能第127-130页
    ·单金属电沉积活化能第127-129页
    ·Ni-Cr和Fe-Cr合金共沉积活化能第129-130页
    ·Fe-Ni-Cr合金共沉积活化能第130页
  ·配合剂体系中铬合金共沉积的交流阻抗研究第130-132页
    ·交流阻抗技术理论简介第130-131页
    ·Ni-Cr共沉积的交流阻抗图谱第131页
    ·Fe-Cr共沉积的交流阻抗图谱第131-132页
    ·Fe-Ni-Cr共沉积的交流阻抗图谱第132页
  ·本章小结第132-134页
第7章 混合羧酸盐-尿素体系三价铬电沉积机理研究第134-158页
  ·引言第134页
  ·实验研究方法第134-135页
  ·Cr~(3+)还原反应机理的确定第135-150页
    ·Cr~(3+)还原的循环伏安研究第135-136页
    ·Cr~(3+)放电的稳态极化曲线研究第136-137页
    ·Cr~(3+)还原的恒电流阶跃研究第137-139页
    ·控制步骤性质的测定第139-140页
    ·电极反应机理的拟定第140-141页
    ·Cr~(3+)还原的交流阻抗研究第141-150页
  ·电极反应动力学参数的测定第150-153页
    ·表观传递系数和控制步骤计量数的测定第150-151页
    ·反应级数的测定第151-152页
    ·扩散系数的测定第152-153页
  ·电极反应动力学方程的理论推导第153-155页
  ·铬在铜电极上的电结晶行为第155-156页
  ·本章小结第156-158页
第8章 铁-镍-铬不锈钢合金镀层的着黑色工艺与机理研究第158-185页
  ·引言第158页
  ·实验研究方法第158-160页
    ·着色方法第159页
    ·着色工艺流程第159-160页
    ·着色膜主要性能的测试与分析第160页
  ·实验结果与讨论第160-183页
    ·各种因素对1Cr18Ni9Ti化学着黑色膜的影响第160-165页
    ·各种因素对1Cr18Ni9Ti电化学着黑色膜的影响第165-172页
    ·Fe-Ni-Cr不锈钢合金镀层着黑色第172页
    ·Fe-Ni-Cr不锈钢合金镀层着色膜的耐磨性第172-173页
    ·Fe-Ni-Cr不锈钢合金镀层着色膜的电化学稳定性第173-174页
    ·Fe-Ni-Cr不锈钢合金镀层着色膜的成分分析第174-175页
    ·Fe-Ni-Cr不锈钢合金镀层着色膜的结构与形貌第175-177页
    ·不锈钢合金镀层着色的反应机理分析第177-183页
  ·本章小结第183-185页
第9章 结论第185-189页
参考文献第189-202页
附录 攻读博士学位期间公开发表的学术论文以及科研成果第202-204页
致谢第204页
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