电流密度对熔融盐电沉积金属钨镀层性能的影响.pdf

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1、⋯Vo1．3tN0．5【电沉积技术】电流密度对熔融盐电沉积金属钨镀层性能的影响刘艳红木，张迎春，刘其宗，李旭亮，江凡，葛昌纯(北京科技大学，北京100086)摘要：采用二元熔盐氧化物Na2WO4和WO3，以脉冲电沉积的极高的沸点(5927oC)，极低的蒸汽压(在熔点时)以及方法在占空比0．5、脉冲频率1000Hz、电沉积温度850。C的条高硬度。其化学性质也非常稳定，与许多单质和化合物件下，于热沉材料CuCrZr之上获得了金属钨镀层。讨论了电流都不反应，因而具有很好的耐蚀性B-21。金属钨正因为密度对钨镀层微观结构、显微硬度、结合强度等性能的影响。3-电

2、流密度为2O～30mA／cm2时，能够获得表面致密均匀的钨具有这些优异的性能，所以被广泛应用于光学、电子、镀层。随着电流密度的增大，电流效率呈现先增大后下降的趋航空、军事、能源等各个领域。钨还具有高的溅射阈值，势，当电流密度为30mA／cm时，电流效率达到最大值92．64％。高抗等离子体冲刷能力和低的氚滞留，因而被选作国关键词：铜一铬—锆合金；钨；熔盐；电沉积；电流密度；微观际热核聚变实验堆ITER(InternationalThermonuclear结构：电流效率ExperimentalReactor)中的面向等离子体材料PFMs中图分类号：TF1l1

3、．522；TQ151．9文献标志码：A文章编号：1004—227X(2012)05—0001—05(PlasmaFacingMaterials)和偏滤器的表面材料【]】。但是Effectofcurrentdensityonpropertiesoftungsten钨也有一些性能限制了它的应用，如高硬度、高脆性coatingelectr0depOsitedfrommoltensalt／／LIU和高密度，使得它很难加工。因此，切实可行的方法Yan-hong，ZHANGYing—chun，LIUOi—zong，LIXu—liang，是采用涂层技术，将钨与其他材料

4、结合，作为PFMsJIANGFan，GEChang．chunAbstract：Metallictungstencoatingswereobtainedby和结构材料使用l4]。目前，真空等离子体喷涂VPSpulsedelectrodepositiononCu_C卜_Zralloy．aheatsink(VacuumPlasmaSpray)、物理气相沉积PVD(Physicalmaterial，frombinarymoltensaltNa2WO4_W0at850。CVaporDeposition)和化学气相沉积CVD(Chemicalwithdutycycl

5、e0．5andfrequencyl000Hz．TheeffectofVaporDeposition)技术被广泛应用于钨涂层的制备。应currentdensityonmicrostructure，microhardness，and用这些技术虽然已经在各种基体材料上获得了较好性bondingstrengthwerediscussed．Uniformandcompacttungstencoatingswereobtainedwhenthecurentdensity能的金属钨涂层【5】，但是人们也在不断地寻找成本更variedfrom20rnAfcm2to30m

6、A／cme．Thecurentefficiency加低廉、设备要求更加简单的技术来获得同样性能或wasincreasedinitiallyandthendecreasedwiththeincreasing更好性能的钨涂层。电沉积技术就是一种比较有效的ofcurentdensity，andreachedthemaximumvalue(92．64％)方法。但是从水溶液中获得纯金属钨很困难，因而必at30mh／cmz．须从熔融盐体系中进行电沉积圳。Keywords：copper-chromium-zirconiumalloy；tungsten；moltensa

7、lt；electrodeposition；curentdensity；microstructure；由于熔融盐电沉积必须在较高的温度下进行，电currenteficiency沉积的同时也是钨与基体金属互扩散的过程，互扩散First—author’Saddress：UniversityofScienceand层使得沉积层与基体间结合得更加牢固。目前国内外TechnologyBeijing，Beijing100083，China通过熔融盐电沉积金属钨镀层已经取得了一定的成果。Davies等人最早在1965年从熔融的硼酸盐一钨酸1前言盐中电沉积出]，接下来人们

8、又在熔融的氟化物中钨属过渡金属元素，有极高的熔点[(3410士20)。C]，得到