铵盐镍基电镀金刚石钻头的电化学机理研究及应用.pdf

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1、72探矿工程(岩土钻掘工程)第36卷第3期铵盐镍基电镀金刚石钻头的电化学机理研究及应用阎冠欣，王群英(1．河南省煤田地质局四队，河南平顶山467000；2．中国地质大学(武汉)材料科学与化学X-程学院，湖北武汉430074)摘要：以微机控制电化学分析系统对铵盐镍基胎体镀层的电化学机理进行研究，试验了硫酸镍用量、氯化铵用量、镀液温度和镀液的pH值对镍沉积的影响，结果表明保持镀液适当高的pH值、略低的温度和加入氯化铵，可使镍沉积的极化增大，从而使镀层晶粒变小，结晶致密，且氯化铵的加入没有改变阴极过程的控制步骤。在NiSO·6H20280g／L，NH4CI19g／L，H3BO335g／L

2、，十二烷基硫酸钠0．1g／L；镀液温度45oC±1℃，pH值5．2，电流密度3．6A／dm条件下电镀041／27mm室内钻头，钻进可钻性Ⅷ级的绢云母化含石英斜长石玢岩，钻进时效平均达到1．94m／h，钻头的磨损约为0．092mm／m，与普通镍一钴胎体钻头的使用寿命相差不大；但其钻进时效要比镍一钴胎体钻头高0．18m／h，即约高10％，为野外生产试验提供了试制钻头的可靠资料和经验。关键词：铵盐；镍基钻头；电化学机理；室内试验中图分类号：P634．41文献标识码：A文章编号：1672—7428(2009)03～0072—04StudyandApplicationontheElectro

3、chemicalMechanismofMatrixDepositingofNickel-basedElectroplatedDia-mondBitwithAmmoniumSalt／YANGuan—，WANGQun—ying(1．No．4TeamofHenanCoalfieldGeologyBureau，PingdingshanHenan467000，China；2．ChinaUniversityofGeosciences，WuhanHubei430074，China)Abstract：Testontheelectrochemicalmechanismofnickeldepositi

4、nginammoniumbathwithcomputeraidedelectrochemi—calworkstation．theexperimentsweremadeoneffecttonickeldepositionbyconcentrationofnickelsulfate&ammoniumchlorideandplatingbathtemperature&pHvalue．Theresultsindicatedthatthecathodicpolarizationofmatrixdepositingincreasedbytheadditionofammoniumchloride

5、withhi【gherpHandlowertemperature．Thiswasbeneficialfortherefine—mentofnickelcrystalandtheelectrodeprocesswasnotaffectedbyaddingammoniumchloride．Indoordrillingtestswereusedtotheselectedbathformulabytheelectrochemicalexperiments．Bitof041／27mmwasplatedwiththeformulaof280g／Lnickelsulfate，19g／Lammon

6、iumchloride，35g／Lboricacidand0．1g／LsodiumdodecylsulfateatpHvalueof5．2．cathodiccurrentdensityof3．6A／dmandtemperatureof45℃±1qc．theaveragepenetrationratewas1．94m／handwearingrate0．092mm／mwhiledrillinginsericitizationquartzplagioclaseporphyriteofdrillabilitygradeⅧ：theservicelifewassimilartotheconve

7、ntionalnickel—cobalteleetroplatedbit，butthepenetrationratewas0．18m／hhigher．Keywords：ammoniumsalt：nickel—basedbit；electrochemicalmechanism；indoortest铵盐镍基电镀金刚石钻头具有胎体性能可调范化曲线、循环伏安曲线。初始电位为一0．40V，终止围较宽、对金冈0石的包镶好、对硬而致密的弱研磨性电位为一1．20V，扫描速度为0．04