氯化物三价铬电镀的电化学形核机理
来源期刊:材料保护2019年第3期
论文作者:赵焕 乔永莲 董宇 王进军 张晓冬 侯磊 刘伟华 李庆鹏 张博 刘建国 严川伟 刘春明
文章页码:1 - 22
关键词:电结晶;三价铬电镀;形核机制;恒电位阶跃;
摘 要:为研究Cr3+在金属电极表面的电结晶行为,在氯化物三价铬电镀溶液中,采用电化学工作站测试了Cr3+沉积的时间电流曲线,并利用扫描电镜(SEM)分析镀层形貌。结果表明:在镍电极、铜电极和铬电极表面,Cr3+的电沉积均经历了成核过程;铜电极和镍电极表面表现为连续成核转为瞬时成核的机理,铬电极的(I/Im)2-t/tm曲线偏离理论曲线较大,但其表现出较正的形核阶跃电位(-1.1 V);随着阶跃电位的负移,3种电极电沉积的电流极大值逐渐增加,电结晶的扩散速率增加,成核数密度减少,镀层由平整光滑逐渐转变为球状晶胞紧密堆砌,晶胞尺寸逐渐增大;在相同的阶跃电位下,铬电极的沉积电流值更小,成核数密度更大,晶胞尺寸更小。
赵焕1,2,乔永莲3,董宇4,王进军3,张晓冬3,侯磊3,刘伟华2,李庆鹏2,张博2,刘建国2,严川伟2,刘春明1
1. 东北大学材料科学与工程学院2. 中国科学院金属研究所3. 沈阳飞机工业(集团)有限公司4. 中国人民解放军驻沈阳飞机工业(集团)有限公司军事代表室
摘 要:为研究Cr3+在金属电极表面的电结晶行为,在氯化物三价铬电镀溶液中,采用电化学工作站测试了Cr3+沉积的时间电流曲线,并利用扫描电镜(SEM)分析镀层形貌。结果表明:在镍电极、铜电极和铬电极表面,Cr3+的电沉积均经历了成核过程;铜电极和镍电极表面表现为连续成核转为瞬时成核的机理,铬电极的(I/Im)2-t/tm曲线偏离理论曲线较大,但其表现出较正的形核阶跃电位(-1.1 V);随着阶跃电位的负移,3种电极电沉积的电流极大值逐渐增加,电结晶的扩散速率增加,成核数密度减少,镀层由平整光滑逐渐转变为球状晶胞紧密堆砌,晶胞尺寸逐渐增大;在相同的阶跃电位下,铬电极的沉积电流值更小,成核数密度更大,晶胞尺寸更小。
关键词:电结晶;三价铬电镀;形核机制;恒电位阶跃;