【摘 要】
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HF标准气体的包装物内表面处理影响产品的纯度,进而影响到光电子、微电子元器件的质量、集成度、特定技术指标和成品率,并从根本上制约着电路和器件的精确性。本文以Q235合金为基底,通过电刷镀技术,制备镍基-氧化石墨烯复合镀层,通过改变电刷镀工艺,获得氧化石墨烯纳米粒子均匀分布的复合镀层,并研究了镍-氧化石墨烯复合镀层对氟离子溶液的耐蚀性能。使用扫描电镜(SEM)、Raman光谱仪、X射线衍射仪(XRD
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HF标准气体的包装物内表面处理影响产品的纯度,进而影响到光电子、微电子元器件的质量、集成度、特定技术指标和成品率,并从根本上制约着电路和器件的精确性。本文以Q235合金为基底,通过电刷镀技术,制备镍基-氧化石墨烯复合镀层,通过改变电刷镀工艺,获得氧化石墨烯纳米粒子均匀分布的复合镀层,并研究了镍-氧化石墨烯复合镀层对氟离子溶液的耐蚀性能。使用扫描电镜(SEM)、Raman光谱仪、X射线衍射仪(XRD)对氧化石墨烯原材料以及复合镀层的结构、表面形貌进行表征。采用电化学分析方法和浸泡实验研究氧化石墨烯添加量对复合镀层在F-溶液中的耐腐蚀性能影响,应用X射线光电子能谱(XPS)分析腐蚀过程中元素价态变化,推测腐蚀过程及机理。此外,还研究了镀液p H、表面活性剂种类对耐蚀性能的影响。结果表明,氧化石墨烯(GO)与镍原子能共同沉积在基体表面,GO的加入为镍原子提供了更多的成核位点,提高复合镀层致密度,减少裂纹、孔隙等缺陷,镀层厚度较纯镍镀层明显增厚。电化学测试结果显示GO添加量为0.75 g/L时,复合镀层耐F-腐蚀性能最优。相比于纯镍镀层,Ni-GO/0.75镀层的腐蚀电流密度下降了74%,自腐蚀电位为-0.525 V,正移了0.086 V,电荷转移电阻增大了3.16倍,腐蚀速率降低68%,在0.01 M NH4HF2溶液中浸泡240 h后,腐蚀失重为3.2 mg/cm-2,仅为纯镍镀层的22.2%。刷镀液的p H、表面活性剂类别也会显著影响复合镀层的耐蚀性能,镀液最佳p H范围为3.0~3.3,镀液中添加阴离子型表面活性剂(十二烷基硫酸钠)制备的复合镀层耐蚀性最佳。采用碳纳米管代替氧化石墨烯,制备镍-碳纳米管复合镀层,为了比较第二相添加粒子的影响,电化学测试结果表明,相比于电刷镀镍镀层,镍-碳纳米管复合镀层耐蚀性能得到显著提升,并且存在一个最佳加入量(1.0g/L)使耐腐蚀行为达到最佳,但比Ni-GO复合镀层稍差。
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