高择优取向TiB2电沉积层的制备及其表征
来源期刊：稀有金属材料与工程2006年第5期
论文作者：李军 李冰
关键词：电沉积; 二硼化钛; 镀层;
摘 要：在KF-KCl体系中通过电沉积方法(直流电沉积CCP和周期断开电流电沉积PIC),以K2TiF6和KBF4作为活性物质在石墨基体上制备了高择优取向的TiB2镀层.用X射线衍射(XRD)研究了阴极电流密度对TiB2镀层晶粒尺寸、择优取向、微观应力及晶格常数的影响.结果表明,晶粒尺寸随电流密度增加而变小,这是过电位增加提高了形核速率所致,相对CCP而言,PIC制备的TiB2镀层具有更小的晶粒,这是因为PIC通过增加扩散层内离子的浓度减弱了浓差极化,提高了形核率所致;本实验条件下制备的TiB2镀层择优取向均为(001)面,这可用二维晶核理论来解释;无论CCP还是PIC,制备的TiB2镀层的晶格常数均和理论值有所偏差,这是镀层中存在的应力引起的;另外,还通过热力学预测、XRD和界面能谱(EDS)证实了镀层和基体间的结合为物理结合,界面处的裂纹可能是镀层和基体间热膨胀系数存在差异造成的.
李军1，李冰2
(1.上海工程技术大学,上海,201600;
2.华东理工大学,上海,200237)
摘要:在KF-KCl体系中通过电沉积方法(直流电沉积CCP和周期断开电流电沉积PIC),以K2TiF6和KBF4作为活性物质在石墨基体上制备了高择优取向的TiB2镀层.用X射线衍射(XRD)研究了阴极电流密度对TiB2镀层晶粒尺寸、择优取向、微观应力及晶格常数的影响.结果表明,晶粒尺寸随电流密度增加而变小,这是过电位增加提高了形核速率所致,相对CCP而言,PIC制备的TiB2镀层具有更小的晶粒,这是因为PIC通过增加扩散层内离子的浓度减弱了浓差极化,提高了形核率所致;本实验条件下制备的TiB2镀层择优取向均为(001)面,这可用二维晶核理论来解释;无论CCP还是PIC,制备的TiB2镀层的晶格常数均和理论值有所偏差,这是镀层中存在的应力引起的;另外,还通过热力学预测、XRD和界面能谱(EDS)证实了镀层和基体间的结合为物理结合,界面处的裂纹可能是镀层和基体间热膨胀系数存在差异造成的.
关键词:电沉积; 二硼化钛; 镀层;
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