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相对于传统的多晶和非晶薄膜材料,纳米结构薄膜具有优异的磁学、光学、物理、化学和电化学特性,因而在诸多领域中具有广阔的应用前景;另一方面,起源于二十世纪七十年代的复合电沉积技术具有低成本、操作简单、易实现工业化生产、效率高等特性,相对于纳米结构薄膜的其它制备方法(如:sol-gel)具有独特之处。因此,具有优异性能的纳米结构薄膜的电沉积研究已经引起了国内外广大科技工作者的普遍关注。黑色朴实高雅。因为具有镀层哑光、吸热特点,所以黑色涂覆层除装饰作用外,具有功能性镀层作用。常用的黑色镀层有黑铬、黑镍、镍锡合金(枪色)等,其中以黑镍的研究最多。但是,黑镍的研究仅仅限于常规结构,纳米结构的黑镍研究并未见诸报道。目前国内外基于纳米结构的黑镍薄膜还未见诸于报道,本研究拟基于电沉积过程中的“外延生长”和“诱导成核”等理论,采用电化学方法来制备纳米结构黑镍薄膜材料,开拓一条全新的纳米材料制备方法。该研究具有重要的理论价值和广阔的应用前景。论文主要开展了下列四个方面的研究:1.系统地研究了纳米结构黑镍薄膜的电沉积工艺参数(包括:电流密度、pH值、电镀温度、搅拌方式及强度、时间等)对薄膜结构的影响规律;获得了一套稳定可靠的电沉积制各纳米结构黑镍薄膜的优化工艺(重现性大于90%)。2.采用SEM、AFM、XRD等多种现代材料研究手段对优化条件下制备的纳米结构黑镍薄膜进行了一系列的表征。结果表明,纳米结构黑镍薄膜具有整体纳米结构,其晶粒平均粒径大约50 nm;同时,薄膜表面均匀致密、平整光亮。3.采用循环伏安、计时安培和电化学阻抗谱(EIS)等电化学技术研究了纳米结构黑镍薄膜的电沉积行为。结果表明:在较高的阴极过电势条件下,纳米结构黑镍薄膜遵循扩散控制下的3D“成核/生长”机制;在较低的阴极过电势条件下,纳米结构黑镍薄膜遵循电化学控制下的3D“成核/生长”机制4.初步探讨了纳米结构黑镍薄膜在中性3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为。结果发现:纳米结构黑镍薄膜较商用镍薄膜具有较好的抗腐蚀性能;纳米结构黑镍薄膜在中性3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为可以根据其腐蚀电化学阻抗谱的演化特征分为三个阶段,即:随着浸泡腐蚀时间的延长,其EIS由两个时间常数、经一个时间常数再转变为两个时间常数。