铜表面恒电流制备镍涂层及抗蚀性能研究

《铜表面恒电流制备镍涂层及抗蚀性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、铜表面恒电流制备镍涂层及抗蚀性能研究赵莎莎曹怀杰蔡宇辰盛佳(中国海洋大学材料科学与工程研究院，山东青岛266100)【摘要】通过恒电流沉积的方法在铜基体上成功的制备了镍的保护膜层。在此实验中选用电流-3mA进行沉积，X射线图谱（XRD）中显示我们成功的制备了镍的保护膜。通过扫描电镜图片（SEM）观察在pH=4时的镍涂层颗粒最为致密，通过对铜基体和三个pH下的电化学测试中，沉积的膜层起到了很好的保护作用。对比分析pH=4下的镍膜显示了较好的抗蚀性，保护效果最佳。.jyqkAationofNicoatingicroscopy(SEM)imagesshoicaltest

2、s,itcanbeconcludedthatpH=4A下沉积的膜层的XRD图谱。从图中可以看出两种不同的衍射峰，每两组相邻的衍射峰中排在之前的为铜的衍射峰，排在之后的为镍的衍射峰。在图谱中分别可以看到镍的标准四个晶面的衍射峰，尤其在（111）和（200）晶面的两个镍的衍射峰占据了主导地位。２.2SEM测试图中展示的是pH=3/4/5下的沉积膜的扫描图片。在图a中看到pH=3下的沉积膜层的表面形貌似鱼鳞片状，颗粒尺寸较大，颗粒之间的致密程度不是很高。在pH=4和pH=5下的膜层表面形貌相似为致密的颗粒，表面似像是锥型的尖头露出。对比三个pH可以看出当pH=4时的表面

3、最致密，颗粒也是最小的。２.3电化学测试电化学阻抗测试电化学阻抗研究如图3所示。（a）、（b）图分别表示不同pH下的nyquist、bode图。从nyquist图中可以看到三个沉积条件下曲线的形状是相似的，沉积的镍膜的电容半径明显增大，在整个频率扫描中pH=4下紧紧展示了一个容抗弧，反应过程仅表现为一个腐蚀反应，其他两个pH下展示了两个不同的反应，在低频区形成了扩散阻抗，抗蚀性能较低。在bode图中修饰的镍膜的阻抗值有了明显的提升，在高频区，阻抗数值为基体裸铜的5倍左右。对比三个不同的pH，很明显当pH=4时的效果最佳。我们知道在沉积过程中当极化较大，氢气的析出是

4、无可避免的。在pH=3下的极化作用是最强的，此时氢气的析出可能是最厉害的，从而导致膜层的致密性相对减弱，性能下降。而pH=5时的效果并没有一直提高，由此可知在反应中需要氢离子的参与，并且浓度要适中。通过形貌和性能表征可得到pH=4时是此试验中的最佳条件。3结论本文利用恒电流沉积在不同pH下制备了镍保护涂层。XRD显示在电流值为-3mA下沉积镍成功析出。扫描电镜下分析三个pH值下的形貌相似，当pH=4时最为致密。电化学测试可知，在pH=4下的膜层展示了最佳的抗蚀性能。.jyqks[J].Int.J.Electrochem.Sci.,2012,7(33):1288-1

5、302.［２］罗正贵,闻荻江.铜的腐蚀与防护研究进展[J].武汉化工学院学报,2005,27(2):18-21［３］刘伯东.海水淡化设备的腐蚀和防腐措施[J].材料防护,2005(04):206-216［４］I.Baskaran,T.S.N.SankaraNarayanan,A.Stephen,PulsedelectrodepositionofnanocrystallineCu–Nialloyfilmsandevaluationoftheircharacteristicproperties[J].Mater.Lett,2006,60(16):1990-1995［５

6、］S.K.Ghosh,A.K.Grover,G.K.Dey,M.K.Totlani,NanocrystallineNi–Cualloyplatingbypulseelectrolysis[J].Surf.Coat.Technol,2000,126(1):48-63［责任编辑：邓丽丽］