高丽霞 王丽娜 齐 涛,* 余 江

(1中国科学院过程工程研究所,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,北京100190; 2北京化工大学化学工程学院,环境科学与工程系,北京100029)

从2AlCl3/Et3NHCl离子液体中电沉积制备Ni和Ni-Al合金

高丽霞1,2王丽娜1齐 涛1,*余 江2,*

(1中国科学院过程工程研究所,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,北京100190;2北京化工大学化学工程学院,环境科学与工程系,北京100029)

在含Ni2+的2AlCl3/Et3NHCl离子液体中的铜电极上通过恒电位电沉积制备出金属Ni和Ni-Al合金.采用循环伏安和计时电流方法,揭示铜电极上沉积金属Ni的成核机理,研究了电沉积Ni-Al合金的机理,以及恒电位沉积Ni-Al合金工艺条件对沉积Ni-Al合金表面形貌和电流效率的影响.结果表明:在铜电极上电沉积金属Ni的成核机理为受扩散控制的三维瞬时成核过程.在电量≥3.0 C时,电沉积Ni-Al合金的组成基本不再变化. Ni-Al合金的电沉积机理为,Ni的电沉积受扩散控制,同时进行Al的欠电位沉积,在Ni-Al合金电沉积过程中某些Ni-Al合金相的沉积可能受动力学限制而使Ni-Al合金的组成偏离热力学预测结果.在电沉积Ni-Al合金的沉积电流小且平稳,电沉积速率慢条件下,Ni-Al合金表面形貌致密均一,反之就会出现瘤节.电沉积Ni-Al合金的电流效率＞90%.电沉积物的组成接近于Ni3Al合金.

离子液体;AlCl3/Et3NHCl;恒电位;电沉积;镍铝合金

1 引言

Ni-Al合金(例如Ni3Al)具有熔点高(1385°C)、抗腐蚀性高、高温抗氧化性强、机械性能好等优良性能,航空航天领域采用热喷涂技术1将Ni-Al合金(丝状或粉状)喷涂到飞机尾喷管等……