铝合金表面离子液体电沉积Cu-Zn合金过渡层的研究

发布时间：2021-08-10 01:41

　　铝合金是现代社会中不可缺少的结构工程材料,铝合金表面电镀是其重要的表面改性技术。在铝合金表面电镀生产中,有毒的氰化物浸锌前处理工艺仍被广泛使用,为此本文开发了一种全新的前处理方法来取代浸锌工艺以杜绝氰化物的使用。通过使用离子液体（[EMIm]TfO）与乙醇（EtOH）组成的混合溶剂体系在铝合金表面直接恒流电沉积致密平整的Cu-Zn合金层,达到了铝合金表面绿色环保的电镀前处理的要求。本文确定了在[EMIm]TfO-EtOH混合体系中制备Cu-Zn合金层的最佳工艺参数,并对比了该合金层与氰化物浸锌层的性能。此外,在混合体系下还研究了Cu-Zn合金的电沉积行为,探讨了添加剂2,2-联吡啶的作用机理。乙醇的加入能提高[EMIm]TfO-EtOH混合体系的电导率并降低体系的活化能,红外光谱分析表明,电导率的增加归因于乙醇分子与[EMIm]⁺形成了氢键。[EMIm]TfO-EtOH-2混合体系的电化学窗口最宽,并且该体系所制得的镀层形貌相对最佳,在此混合体系基础上,通过单因素实验进一步确定了制备所需致密Cu-Zn合金镀层的电镀工艺参数:乙醇体积分数20%,c（CuCl

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

砂纸打磨前后的铝合金基体显微镜图

-27-（a）0；（b）10%；（c）20%；（d）30%；（e）40%；（f）50%由图 3-13 可知，在乙醇含量为 0、10%时，铝合金基体表面可以得到深色的积物，镀层外观较差。增加乙醇含量到 20%时，镀层呈现铜的红色，并且随电解液中乙醇含量的不断增加，所得镀层能够保持铜的红色，但沉积量越来少。从图 3-14 的相应 SEM 图可以看出，在纯[EMIm]TfO 和[EMIm]TfO-EtOH- 体系中沉积出的镀层呈现出类似的松散和不规则结构的微观形态。而当乙醇体积分数增加至 20%时，所得镀层的表面形态发生很大变化，形成了规则的

-27-（a）0；（b）10%；（c）20%；（d）30%；（e）40%；（f）50%由图 3-13 可知，在乙醇含量为 0、10%时，铝合金基体表面可以得到深色的积物，镀层外观较差。增加乙醇含量到 20%时，镀层呈现铜的红色，并且随电解液中乙醇含量的不断增加，所得镀层能够保持铜的红色，但沉积量越来少。从图 3-14 的相应 SEM 图可以看出，在纯[EMIm]TfO 和[EMIm]TfO-EtOH- 体系中沉积出的镀层呈现出类似的松散和不规则结构的微观形态。而当乙醇体积分数增加至 20%时，所得镀层的表面形态发生很大变化，形成了规则的


本文编号：3333200