《表2 MnCl2浓度对合金镀层成分组成(质量分数)的影响》

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《Ni-P-Mn合金镀层的制备及其耐腐蚀性能研究》


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可以从3个方面分析MnCl2浓度对镀层性能的影响:(1)由于Ni、Mn、P原子半径不同,在共沉积过程中,后两者易置换Ni晶格中的Ni原子形成置换固溶体,即Mn和P含量的增加将增大Ni晶格的畸变,镀层的内应力随之增大,从而提升合金镀层的显微硬度。同时从表2数据分析,Mn Cl2的加入可能有利于P在阴极上的还原。但Mn和P含量增多,镀层的非晶比例也将增大,非晶态比例增大对镀层的力学性能不利[8]。所以从提升镀层显微硬度的角度出发,Mn Cl2的浓度不宜过高。(2)在电沉积过程中,任何离子都有可能在阳极发生氧化反应,并且通常标准电极电位较负的离子将优先发生反应。在电沉积含Mn镀层过程中,由于Mn2+较高的电负性,所以最容易在阳极被氧化形成Mn O2沉淀,并吸附在阳极表面或脱落分散在镀液中[9]。当Mn Cl2含量较高时,Mn O2沉淀形成概率增大,降低了Mn的电沉积量和镀液的稳定性,影响镀层性能。(3)Cl-含量对电沉积过程有较大的影响,适量的Cl-可以提高阳极的活性,防止电沉积过程中阳极表面产生钝化现象。但是随着MnCl2浓度的增大,Cl-浓度过高,会使阳极过度溶解,并在阳极表面产生大量阳极泥,不仅使镀层变得粗糙、不均匀,还会降低镀液的稳定性[10]。同时Cl-浓度的升高,会增强阴极极化,过高的阴极极化会产生强烈的析氢现象,阴极附近p H值的升高,导致较多的MnO2沉淀,阻碍Mn离子在阴极的沉积,降低了镀层中Mn含量。