zn-ni-tio,2复合镀层制备及其光电效应研究

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1、大连理工大学硕士学位论文Zn-Ni-TiO<,2>复合镀层制备及其光电效应研究姓名：李静文申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：彭乔20090601大连理工大学硕士学位论文摘要Ti02的光生阴极保护作用已经被广泛关注，如何应用到实际中成为研究热点。锌镍合金镀层是一种新型的优良防护性镀层，适用于恶劣的工业大气和严酷的海洋环境中使用。本论文旨在研究添加剂在碱性电镀锌镍合金中的作用的基础上，优选配方。加入纳米二氧化钛，进行复合镀研究，以期获得高硬度、高耐蚀性的新型Zn-Ni．Ti02纳米复合镀层。同时探讨Zn-Ni．Ti02纳米复合镀层中Ti

2、02的光电效应。本文采用动电位极化、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、电子探针等方法研究了碱性条件下添加剂对锌镍合金镀液性能、镀层的宏观形貌、微观形貌、粗糙度、厚度和极化电阻等性能的影响。结果表明，乌洛托品作为第一类光亮剂，只能获得半光亮的镀层。香兰素作为第二类光亮剂及整平剂，具有整平作用，可获得结晶细致的镀层。糖精钠同时具有第一类光亮剂和应力消除剂的作用。二乙基己基硫酸钠作为表面活性剂，起到防止针孔的作用。正交分析确定了镀液中添加剂的最佳配方。用优选配方获得的镀层光亮，平整，含镍13％左右，具有较好的耐蚀性。采用动电位极化、光学显微镜、扫描

3、电镜(SEM)、电子探针等方法研究了Ti02加入量、分散剂的加入量、电流密度、温度、搅拌速度对镀层表观形貌、微观形貌、粗糙度、厚度、硬度、极化电阻等镀层性能的影响，正交分析确定了Zn-Ni-TiO：纳米复合电镀的最佳工艺条件。与Zn-Ni镀层相比较，Zn．Ni．Ti02纳米复合镀层较为平整，镀层的硬度显著提高，耐蚀性也有所提高，光亮度下降。对Ti02加入后的作用机理进行了初步探讨，Ti02加入后可能改变了锌镍合金的异常共沉积机理，使电位较正的镍优先沉积，镀层的含镍量高于一般Zn．Ni镀层，造成镀层亮度下降。通过E．t曲线，电偶电流，极化电阻

4、及交流阻抗方法研究了Zn-Ni—Ti02纳米复合镀层在5％的Natl溶液中有、无紫外光照条件下的电化学性能，结果表明Zn．Ni．Ti02纳米复合镀层在紫外光的照射下会产生光生电流。与Ti02薄膜相比较，两者具有相似的光电效应。并对其机理进行分析，光生电流对镀层产生了一定的保护作用。关键词：Zn-Ni—Ti02；添加剂；纳米复合镀层；工艺参数；光电效应大连理工大学硕士学位论文格式规范PreparationofZn-Ni—Ti02CompositeCoatingsandStudyingonTheirPhotoelectricEfIfectAbs

5、tractThephotovoltaiccathodicprotectionofTi02hasattractedwidespreadattention．Itsapplicationhasbecomeahotstudyspot．Zinc-nickelalloycoatingisanewkindofexcellentprotectivecoating，whichfitharshindustrialatmosphereandharshmarineenvironment．Theeffectofadditivesonzinc-nickelalloye

6、lectroplatingwasstudiedinthepaper．Thebestadditivesformulasweredetermined．Toobtainhighhardness，highcorrosionresistanceofanewtypeofZn-Ni-Ti02nano—compositecoating，Ti02particleswereaddedinthebath．ThephotoelectriceffectofTi02wasalsodiscussed．Throughthepotentiodynamiepolarizati

7、oncurvemeasurement，opticalmicroscope，SEM，E—probeandSOon，theeffectofadditivesontheelectroplatingbathandmacro—morphology，morphology，roughness，thickness，polarizationresistanceofthecoatingswhichobtainedbyorthogonalwereanalyzed．Theeffectofadditivesonzinc—nickelalloyelectroplati

8、ngWasstudiedintheexperiment．TheresultsshowedthaturotropineasthefirsttypebrightenerCanhalf