脉冲电沉积制备Ni70Cu30合金镀层的工艺研究

张东，李国华，赵鹏，浦玉萍

(1.中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京 100083；2.钢铁研究总院粉末冶金研究室，北京 100081)

【电镀】

脉冲电沉积制备Ni70Cu30合金镀层的工艺研究

张东1，李国华1，赵鹏2,*，浦玉萍2

(1.中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京 100083；2.钢铁研究总院粉末冶金研究室，北京 100081)

采用赫尔槽试验法在柠檬酸盐体系镀液中以脉冲电沉积制备Ni–Cu合金镀层。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了不同工艺条件下所得镀层的结构、形貌及组成，探讨了镀液中铜含量(WL)和电流密度( jk)对Ni–Cu合金镀层的铜含量(WC)及性能的影响，最终获得了WC与WL、jk之间关系的经验公式。结果表明，镀层中铜含量与镀液中铜含量呈一次线性相关，与电流密度呈幂指数关系。以经验公式为指导，综合考虑镀层外观和镀液稳定性，最终得到电沉积制备Ni70Cu30合金镀层的优化工艺参数为：WL= 12%，jk= 0.8 A/dm2。

镍铜合金；脉冲电沉积；电流密度；铜含量；赫尔槽试验

1 前言

Ni–Cu合金镀层具有良好的力学性、耐蚀性、电性能和催化性，可用作海洋设备、热交换管、化学管道等的高耐蚀性镀层。镀层中的Cu含量是影响镍铜合金综合性能的关键因素，特别是Cu含量为30%(原子分数，下同)左右的蒙乃尔合金，在海水的中、酸、碱性介质中均表现出优良的耐蚀性，是应用广泛的高耐蚀合金或镀层[1-4]。采用脉冲电沉积法通常可较经济地获得合金化程度较好且性能优异的合金镀层，柠檬酸盐体系是目前电沉积制备Ni–Cu合金镀层较常见的镀液体系。……