学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

离子液体中单脉冲电沉积Zn-Ti合金的研究

作　者: 李丕强
导　师: 徐存英
学　校: 昆明理工大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: Urea-ZnCl2离子液体 Zn-Ti合金脉冲电沉积耐腐蚀性
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 55次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

钛含量在1%以内的锌钛合金镀层具有优良的防腐蚀性能,可作为钢铁的新型防护镀层。本文采用脉冲电沉积技术在溶有TiCl4的Urea-ZnCl2低共熔型离子液体中电沉积Zn-Ti合金,并运用EDS、XRD、SEM等分析手段对镀层的成分、形貌进行分析。采用循环伏安法、线性扫描伏安法、电化学阻抗谱法等电化学测试方法,较系统的研究了Zn-Ti合金的电沉积行为。研究表明,TiCl4的添加,使Zn(Ⅱ)的还原电位负移,锌的电沉积可诱导金属Ti的共沉积,其中Ti(Ⅳ)离子的还原历程为Ti(Ⅳ)→Ti(Ⅲ)→Ti(Ⅱ)→Ti的分步还原,生成的TiCl3在阴极表面形成钝化膜,抑制锌钛沉积；此外,锌钛合金的沉积受电化学和扩散混合控制。运用线性扫描伏安法,研究了金属钛和锌在Urea-ZnCl2及Urea-ZnCl2-TiCl4体系中阳极溶解行为,发现金属钛产生钝化现象,且极限电流密度较小,而金属锌没有钝化现象,且在较大的过电位范围内,电流密度随过电位的增加而增加。此外,随着Urea-ZnCl2体系中钛离子浓度的增加,溶解速率(电流密度)减小；而增加温度和采用搅拌均可增加溶解速率。研究了沉积方式和脉冲参数对电沉积Zn-Ti合金的影响。结果表明,沉积方式和脉冲参数对镀层质量均有较大影响,在相同条件下,脉冲电沉积得到的镀层光滑致密,颗粒较均匀且尺寸很小,具有较好的耐蚀性。采用脉冲沉积,随着电流密度的增加,沉积速率增大、镀层中钛含量增加,颗粒逐渐减小,镀层更加光滑致密。随着占空比的增加,镀层颗粒粒径增大,镀层变得粗糙；随着脉冲频率的增大,脉冲阻尼效应显现,镀层性能下降,电流效率降低。脉冲平均电流密度在7-9mA/cm2,脉冲频率为111Hz,脉冲占空比为10%-15%时,获得最佳合金镀层。合金镀层在3.5wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性能研究表明,锌钛合金镀层的耐腐性优于锌镀层；钛含量对Zn-Ti(<1wt%)合金耐蚀性影响显著,随着钛含量的增加,耐腐蚀增强；合金的耐蚀性随着脉冲平均电流密度的增大、脉冲占空比的减小和脉冲频率的增大而逐步增强。

离子液体中单脉冲电沉积Zn-Ti合金的研究

内容摘要

全文目录

相似论文