在金属基体上电镀铝研究

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电镀铝层具有较好的耐蚀性和耐高温氧化性,以镀铝代替镀锌和镀镉具有广泛的前景。电镀铝的纯度高达99.99%,镀铝层的厚度超过8微米时镀层致密无孔;镀层的厚度可从埃级到6毫米,镀层密度为2.65克/立方厘米。铝镀层还可以进行各种阳极氧化、电解着色、硬氧化、络酸盐氧化等不同的后处理工序,满足诸如耐腐蚀、颜色、耐磨损、电绝缘等性能要求。镀铝层的抗大气腐蚀性能相当于甚至超过镀镉、镀镍和镀锌层,它还有镀镉及镀锌层所不及之处:(1)镀铝层在高达550℃的温度下仍保留其抗蚀性而镀镉及镀锌层会引起液态金属氢脆;(2)外层空间的真空状态下,镀镉和镀锌层会升华而铝镀层不会。本文选用THF体系作为电解液,在08F钢和镁合金上进行电镀,获得了一定厚度的铝镀层。检测镀层形貌和镀层的化学组成,研究了电镀工艺过程。对铝镀层进行了耐腐蚀性研究。在AlCl3和LiAlH4的四氢呋喃有机溶液中,发生了Schlesinger反应: AlCl3+AlH4-+2thf=AlHxCl3-x2thf+AlH4-xClx Schlesinger反应形成的铝酸盐种类的分布取决于AlCl3和AlH-4离子的摩尔比,可以分成两个典型的组成体系:Cl-rich体系和H-rich体系。Conway通过Al-NMR实验方法确定了氢化物溶液中铝酸盐络合物的种类,并且确立了各种铝酸盐络合物的反应活性。同时,他们确立了THF氢化物溶液电沉积机理。金属电沉积作为一种阴极过程,可表示为:溶液本体→传质步骤→表面转化步骤→电子转移步骤→结晶步骤→电沉积层。
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