Ni纳米TiO2复合电镀层的制备与性能研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com髻曩囊_、塞2工艺研究2、c2、c2、c2、E2、驴、驴Ni·纳米TiO2复合电镀层的制备与性能研究李志林。刘建军。关海鹰(1．北京化工大学材料学院，北京100029；2．吉林工业职业技术学院，吉林吉林132000)[摘要]用电镀的方法制备出Ni一纳米TiO复合电镀层，讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响并分析了纳米TiO：的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况。结果表明，与纯镍镀层相比，Ni一纳米TiO复合电镀层的硬度可提高90—190HV；添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO所得复合镀层硬度最高，说

2、明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO，一Ni复合电沉积。_浸泡试验表明，在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率，但远低于未镀覆钢板的．弋腐蚀速率；极化曲线表明，与纯镍镀层相比，复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高。说明在复合镀层中添加纳米TiO，不能改善其耐蚀性。[关键词]纳米TiO；复合电镀；镍；耐蚀性[中图分类号]TQ153．2[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2006)07—0020—030前言层，并研究了纳米TiO的加入对复合镀层各性能的影响。采用电镀的方法，在普通镀液中加入纳米微粒，在搅拌状态下使纳米粒子与基质金属共沉积而1试验得到的复合镀层

3、称为纳米复合电镀层⋯。由于纳米颗粒具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏1．1材料及设备观量子隧道效应和一些奇异的光、电、磁等性质，采采用40mmx5mmx2mm的钢板为基体，纳用纳米颗粒代替复合镀液中的微米粒子，可以使复米TiO粒子由北京化大天瑞材料有限公司提供，合镀层的性能更加优异。纳米TiO具有很高的光由金红石型与锐钛矿型以质量I：L4：1组成，平均粒催化活性，与镍基共沉积可制备出具有高光催化活径为24nm。电镀时配置DF一101S集热式恒温加性的纳米复合镀层J，因而Ni一纳米TiO复合镀层热磁力搅拌器。采用HXS—IO00A型显微硬度仪对在涂料、陶瓷、杀菌等方面有

4、广泛的应用前景。镀层进行硬度测试，用岛津AX200型电子天平称黄新民等采用纳米化学镀的方法成功制重(精度0．1mg)，用E&GPARCModell173恒电位备出了Ni—P—TiO纳米复合镀层。相对于化学镀，仪测试极化曲线。电镀具有设备简单、反应周期短、反应温度低、反应1．2电镀工艺过程容易控制等优点，因而在实际生产应用中更具复合电镀的工艺流程为：钢板打磨一粗荒除油价值。李卫东等在传统瓦特镀液中添加微米级的TiO粒子，成功制备出Ni—TiO复合电镀层，然一强浸蚀一水洗一有机溶剂除油一弱浸蚀一水洗而，纳米复合电镀工艺有别于微米复合电镀工艺。一电镀一水洗一烘干。本工作用电镀的方

5、法制备了Ni．纳米TiO复合镀采用的镀液配方为：NiSO4‘6H20200～250g／L[收稿日期]2006—02—21NiC12·6H2040g／L维普资讯http://www.cqvip.comNi一纳米TiO复合电镀层的制备与性能研究H3BO340g／L性剂对降低纳米TiO表面能的作用最佳，超声分表面活性剂1g／L散后纳米TiO的分散效果最好，获得的复合镀层纳米TiO23～8g／L硬度最高。本研究的结果与此不同，采用非离子表施镀条件：pH值4．0，温度35，搅拌速率面活性剂的镀层硬度仅高于采用阳离子+非离子225～900r／min，阴极电流密度1．0～3．5A／dm，

6、表面活性剂的情况，比采用阳离子表面活性剂、阴分散方式为添加不同的表面活性剂后超声分散。离子表面活性剂和阴离子+非离子表面活性剂所得镀层的硬度都低。这可能是由于纳米TiO在水1．3镀层耐蚀性的评定溶液中表面带负电荷，与阳离子表面活性剂结合后将试样用环氧树脂密封，留出1cm的面积，用更易在施镀过程中向阴极表面移动并沉积，使获得去离子水清洗后，用酒精浸洗吹干，称量其质量的镀层中含有更多的TiO粒子，产生了更大的表m．，然后将试样在硝酸(质量分数66．5％的浓硝酸面硬化效果。因此，在电镀过程中选择表面活性剂与去离子水按3：1的体积比配制)中浸蚀10min，对纳米粒子进行分散时，除了

7、要考虑其对纳米粒子再称量其质量m，用以下公式计算腐蚀速率：的润湿特性外，还必须考虑颗粒表面的带电状况。V=(m1一m2)／(．st)本研究结果表明，阳离子表面活性剂有利于电镀过其中．s——腐蚀的面积程中纳米TiO复合电沉积层硬度的提高。t——浸蚀时间2．2阴极电流密度对镀层硬度的影响在20的3．5％NaC1溶液中对试样进行极化曲线测试。试样用环氧树脂密封，留出1cm工作控制镀液中纳米TiO浓度为8g／L，搅拌速率面积，参比电极为饱和甘汞电极(SCE)，辅助电极562．5r／min，在1．0～3．5A／din范围内调