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《電沉積納米鍍鐵層的制備和性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、河海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要納米鐵因其優(yōu)異的性能在廢水處理、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著極大的作用，所以，納米鐵的制備引起了科研人員的關(guān)注。其中，用電沉積法制備納米鐵是一種操作簡便、容易控制、生產(chǎn)效率高的方法，其優(yōu)勢(shì)超過了物理法、化學(xué)法等其他制備方法。本文通過電沉積手段，研究了溶液參數(shù)的變化、磁場的施加方式、脈沖波形參數(shù)的選擇對(duì)溶液性能和沉積層的影響，特別是其對(duì)沉積層晶粒度趨于納米尺度產(chǎn)生的作用，并最終制得了平均晶粒度為15rim的納米鐵沉積層。溶液參數(shù)的選擇是沉積的基礎(chǔ)，對(duì)納米尺寸產(chǎn)生最直接的影響，而添加劑的加入則可以改善溶液和沉積
2、層的質(zhì)量。通過分析，確定了一組標(biāo)準(zhǔn)溶液作為試驗(yàn)的基液，其參數(shù)為：FeCl2·4H20濃度為4009／L，溶液溫度為30。C，pH值1—1．5，添加劑糖精和十二烷基硫酸鈉的用量分別為49／L和O．059／L。利用自制線圈與鍍槽的不同裝配方式產(chǎn)生不同類型的磁場。垂直磁場和平行磁場對(duì)溶液和沉積層都會(huì)產(chǎn)生不同的影響：垂直磁場作用下，由于溶液中的離子受到Lorentz力而引起磁流體力學(xué)(MHD)效應(yīng)；鐵是一種鐵磁性材料，在平行磁場的影響下被磁化而受到磁化力的作用就會(huì)變得很突出。垂直磁場有利于提高溶液的分散能力，但不利于納米鐵晶粒的減小
3、；而平行同方向磁場在這兩方面的表現(xiàn)都優(yōu)于垂直磁場，隨著它強(qiáng)度的增大，晶粒度顯著下降。脈沖電流下能得到表面光滑、韌性好、硬度大、晶粒細(xì)小的鐵沉積層。由于占空比的加入，使得擴(kuò)散層厚度減小，能得到更大的瞬時(shí)電流密度，促進(jìn)晶粒的進(jìn)一步減小。通過x射線衍射，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過程并沒有改變沉積層的晶體結(jié)構(gòu)，仍為0t．Fe。在x射線衍射圖譜上，可以觀察到高角度的衍射峰寬化的現(xiàn)象，證明沉積層的晶粒度的減小。晶粒度的減小并沒有使顯微硬度進(jìn)一步增大，當(dāng)晶粒度減小到一定程度后，會(huì)出現(xiàn)反Hall—Petch關(guān)系，并且發(fā)現(xiàn)Hall．Petch關(guān)系中的系數(shù)還和
4、沉積條件有關(guān)。關(guān)鍵詞：電沉積納米鐵添加劑磁場脈沖電流晶粒度AbstractInrecentyears，scientificresearchershavepaidmoreattentiononthepreparationofnanocrystallineiron，whoseexcellentcharactershaveplayedabigroleinmanyfields，suchasdisposingofsewage，medicaltreatment，militarymaterialandsoon．Amongthemethod
5、s，electrodepositionisaneasily-control，highefficiencyone，aIl乒itsadvantagesurpassmanyothers，likephysicalandchemicalone．Inthispaper,theinfluenceoncharacterofsolutionandplatingisstudied，whichisbythevariationsofsolutionparameters，thepatternofmagneticfieldandtheselection
6、ofpulsedcurrentparameters，especiallyonthenano—dimensionofplating．Andfinallythenanocrystallineironplatingwith15nmisobtained．Thesolutionparametersselectionisafoundationofelectrodeposition，whichmakeaneffectonthenano—dimensionofplatingdirectly．Addictivecanimprovethequa
7、lityofsolutionandplating．Throughstudy,standardsolutionischosen，whoseparametersare：【FeCl2’4H20]=4009／L,T=30℃，pH21—1．5，【saccharin]=49／L【sodiumlaurylsulfate]=0．059／LDifferentkindsofmagneticfieldareacquiredbydifferentmodesofinstallmentofcoilandcoatingbath．Themagneticfi
8、elds，whichareperpendicularorparalleltoelectricfiuxlinecanmakedifferentresultsonsolutionandplating：themagnetohydrodynamic(MHD)effectcausedbytheLor
