化学工程与工艺外文翻译一种研究纳米复合电镀的电化学方法的应用.doc

外文原文 中文译文 一种研究纳米复合电镀的电化学方法的应用 Nguyen Ngoc Phong1, Ngo Thi Anh Tuyet1, Do Chi Linh1, Nguyen Viet Hue*,1 Sik Chol Kwon2, Man Kim2, and Joo Yul Lee2 1 金属腐蚀部，材料科学研究所 (IMS)， 18, Hoang Quoc Viet，河内，10000, 越南。 2 表面工程部， 机械和材料研究所 (KIMM)， 66, Sangnam-dong, Changwon-si, Gyeongnam 641-010, 韩国 本文探讨了研究镀镍的一种电化学方法。阴极化表明，与空白镍液相比，电极化在电流强度为10-1 A/cm2，pH值为3-5时增加了大约100 mV，而含1 g/L碳粉的Watts作者：Nguyen Ngoc Phong, Ngo Thi Anh Tuyet, Do Chi Linh, Nguyen Viet Hue*,Sik Cho Kwon,Man Kim, and Joo Yul Lee．来源：METALS AND MATERIALS，2006，12（6）：493– 496 作者：Nguyen Ngoc Phong, Ngo Thi Anh Tuyet, Do Chi Linh, Nguyen Viet Hue*,Sik Cho Kwon,Man Kim, and Joo Yul Lee．来源：METALS AND MATERIALS，2006，12（6）：493– 496． 关键词：纳米复合电镀，电化学方法，纳米粉体，腐蚀，磨损。 前言 我们知道，金属沉淀物中固体惰性粒子的存在可大大提高其机械性能。电镀是一种在金属基底上形成一金属镀层的传统技术，已被广泛应用于工业上。为了获得不同的用途，特别是应对摩擦腐蚀，纳米复合电镀在近几十年得到了发展。 过去的研究表明，固体颗粒的复合沉淀如陶器，氧化物或金刚石颗粒具有很大的潜力。Garcia等人[1]研究了SiC粒径为0.3至5.0μm的Ni-SiC的电沉积，表明粒径为0.3μm时耐一般腐蚀性和耐痕蚀性都增强了。粒径为0.8-2.9μm的Al2O3 和 ZrO2粒子的耐摩擦性几乎增加了2倍。 Wang等人[3]研究了存在粒径为30-50 nm的SiC和Al2O3的镀镍。根据他们的结果，这些粒子在沉淀物中任意分散开来，占了大约总体积的7%。含有纳米粉体可减小镍晶体颗粒的大小。 纳米粉体对于镀镍特性的影响，目前已有所研究[5]，但这些粉体的作用还远远没有得到清楚的了解。 电化学技术是研究镀层和金属的表面行为的一个强大工具。因此，目前研究的目标是，利用该方法来研究复合镀层中惰性粒子的作用，这有助于对这项技术的认识了解。 实验步骤 2.1.电镀槽 Watts槽成分及实验条件列于表1。 2.2.试验材料 碳（C），谷壳灰粉末(AR)产于越南，硅碳化物（CS）产自中国，各微粒粒径均在50-100 nm范围内。 表1.成分及电镀槽的工作环境 电镀槽成分 工作条件 Ni2SO4 6H2O: 300 g/L NiCl2 6H2O : 50 g/L H3BO3 : 50 g/L 微粒：碳，金刚砂，谷壳灰粉末（0.1-10g/L pH = 4 T = 50 °C ic = 2-6 A/dm2 t = 30 min 磁力搅拌 阴极：钢 2.3.电化学测量 pH值和纳米碳粒子对镀镍的影响可通过Watts溶液中钢电极的阴极化来研究。镍复合镀层的腐蚀可由3.5 %的氯化钠溶液中的阳极电位极化来评估。通过由电化学参数分析得到的数据，可以计算腐蚀，钝化电流强度和点蚀电位。 电化学测量是由STANFORD仪器和CMS100软件在带三个电极的常规电池（工作电极：钢和镀镍钢复合材料；参比电极：甘汞和反电极：铂）中进行的。电势扫描速度为1 mV/s ，工作电镀电极面积为1 cm2。 结果与讨论 3.1pH对电镀过程的影响 为了研究pH对镀镍过程的影响，我们可以测量在不同pH水平下Watts溶液中钢电极的阴极化曲线。测量结果见图1。由图1可知，当电流密度高于10-2 A/cm2或电势低于-750 mV时,阴极化随着pH的减小而明显增强。这显示了H+ 和Ni++离子之间的放电竞争。这两种离子是同时放电，形成的气态氢吸附在电极表面，从而增强了电极化。增强的电极化阻碍了沉积过程。 图1. 不同pH值下Watts溶液中镀镍的阴极化曲线，T = 50°C 3.2碳粉对电镀过程的影响 研究Watts溶液中碳粉对镍沉积过程的影响，是就其阴极化而言的，如图2所示。在低电流强度或低极化过电位下，溶液中碳粉的数量不同并不对阴极化有显著影响。然而，在高电流强度下，碳含量不仅仅影响极化。通过增