稀土在电沉积镍_钴合金中的作用.docVIP

第15卷第4期化学研究与应用Vol.15,No.42003年8月ChemicalResearchandApplicationAug.,2003

()文章编号:10042165620030420535203

稀土在电沉积镍2钴合金中的作用

汪继红,费锡明,李伟,肖作安

()华中师范大学化学学院,湖北武汉430079

关键词:稀土;镍2钴合金;电沉积;析氢电催化活性

中图分类号:O61418文献标识码:A

,参比电极为饱和的甘汞电极,测量前,电解液极由于稀土元素具有独特的电子层结构和化学

通N约15min除氧。性能,使稀土及其化合物在材料科学领域中的应2

-1用越来越广泛,尤其是稀土在电沉积过程中的研用同样的方法测量了7mol?LKOH溶液中

究及应用正日趋深入。这是因为在电镀溶液中加合金电极的阴极析氢反应极化曲线。采用三电极

入少量的稀土化合物后,可以改善镀液的分散能()(体系,研究电极分别为Fe、Ni2Co和Ni2CoRE表

力和深镀能力,提高电镀的电流效率,增加镀层的)示加稀土铈所得的Ni2Co合金电极,其它的

[124]硬度和耐蚀性等,但有关稀土在电沉积镍2同上。

钴合金中的作用的研究还未见报道。本文研究采用日本日立公司X-650型扫描电镜测量合

金镀层的形貌结构,PV9100能谱仪测量其成分。了在硫酸盐体系镍2钴合金电镀液中加入少量

的稀土化合物后对电沉积过程、合金电极的催化

2结果及讨论性能、合金镀层的形貌和成分的影响。

1实验方法211电沉积Ni-Co合金的阴极极化曲线

()基础镀液成分g/L为NiSO?7HO200,42

CoSO?7HO15,HBO40,NaCl25;电镀工艺条件4233

-2为pH=515,阴极电流密度2A?dm,温度45?

1?。基体材料为5mm×30mm×1mm的马口铁。在

)(此条件下可获得含钴量在40%质量以下,细致

光亮的镍2钴合金镀层。在基础镀液中加入)(LaO,DyO及CeSO等不同种类和不同含量232342

的稀土化合物,考察它们对电沉积镍2钴合金的影响。

实验所用试剂均为分析纯,用二次蒸馏水配图1电沉积过程的阴极极化曲线

Fig11Cathodicpolarizationcurvesoftheelectrodeposition成溶液。施镀工艺流程如下:镀件先用粒度为

图1是电沉积镍、钴和镍2钴合金的阴极极240,1200的金相砂纸打磨?水洗?弱酸洗?水洗

化曲线。从图中可知,当Ni单独沉积时,其阴?10%的盐酸活化?水洗?无水乙醇脱脂?二次

极极化比较小,金属的析出电位较低,当Co单水洗?施镀?清洗?烘干。施镀过程在烧杯中进

独沉积时,其阴极极化比较大,金属的析出电位行,用501型超级恒温槽进行控温。

较高,这与Ni和Co的标准电极电位是一致的。采用三电极体系,用JH22型恒电位仪测量电

但当Ni,Co发生共沉积时,阴极极化曲线位于Ni沉积过程中的阴极极化曲线。研究电极为Fe片

2和Co单金属沉积的极化曲线的中间,因此镍2()面积为115cm,辅助电极为大面积的铂片电

钴合金的共

收稿日期:2002208212;修回日期:2002213205

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沉积过程属于“异常共沉积”。这与A1Brenner的Ni2Co合金的镀液中加入适量大。说明在电沉积

[5])(观点是一致的。的CeSO后具有更好的析氢电催化性能,用它42

作工业食盐电解的阴极能降低槽压,节省能源,在212稀土化合物对阴极极化曲线的影响

电解工业中将具有重要的应用前景。

图2添加不同种类稀土化合物后的阴极极化曲线

Fig12Cathodicpolarizationcurveswithdifferent图3各种电极的阴极极化曲线kindsofREcompoundsFig13Cathodicpolarizationcurvesofkindsofelectrodes1—withoutREcompounds2—with