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为探讨电沉积初始过程对电镀层结合强度的影响,采用循环伏安法和表面增强拉曼(SERS)光谱研究了光亮铁电极在5%KCl溶液中表面氧化物随电位负移的还原过程,并应用循环伏安法和恒电流电位-时间法研究了氰化物镀铜体系铁基体的电位活化现象和电沉积初始过程.结果表明,在电位-0.9 V时,特征波数为424 cm-1和499 cm-1的Fe3O4谱峰消失,电位-1.2 V时,特征波数671 cm-1的FeO、谱峰明显降低,说明Fe3O4和FeO在不同电位下依次实现还原过程.循环伏安曲线在-0.9 V及-1.2 V附近也依次出现了铁氧化物的还原电流平阶.在氰化物镀液中,铜的析出电位(约-1.4 V)负于铁表面氧化物的还原电位,电极过程首先实现铁表面氧化物的还原,随后铜沉积在活化的铁基体上.

关键词: 电沉积 , 电位活化 , 铁电极 , 表面增强拉曼光谱

青铜器加速腐蚀的多孔氧电极研究

冯丽婷 , 刘清 , 包祥 , 冯绍彬

中国腐蚀与防护学报 doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2006.03.012

用具有适当空隙的电镀Cu-Sn-Pb三元合金作为青铜器模拟试片.应用腐蚀膏试验和微电极测试,研究了氯化亚铜(CuCl)、碱式氯化铜[Cu2Cl(OH)3]和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]等腐蚀产物对氧的去极化反应的影响.以上述铜盐为活性物质制备出多孔氧电极,与青铜试片在3%NaCl溶液中组成腐蚀原电池,进行了阴极极化曲线测试,并进行以CuCl为活性物质的氧电极的恒电流放电和恒电阻放电测试.结果表明CuCl使试片的腐蚀速度高出其它二价铜盐两个数量级,对氧的去极化反应催化活性最高,氧电极的放电性能稳定并且模拟了被称为"粉状锈"主要成分的Cu2Cl(OH)3的生成过程.提出了加速青铜器小孔腐蚀的多孔氧电极机理.

关键词: 青铜器 , 腐蚀 , 多孔氧电极

铜铁界面含氧层对镀层结合强度的影响

冯绍彬 , 商士波 , 冯丽婷 , 包祥 , 张经纬 , 李宗慧

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.06.002

镀层与基体界面间含氧层的存在,影响电镀层与基体之间金属键的形成,进而影响镀层的结合强度.用氰化物和焦磷酸盐两种工艺在铁片上镀铜,对镀层进行恒电流极化,并以氩离子深度刻蚀和X射线光电子能谱相结合的方法进行检测.电沉积初始电位-时间曲线显示,两种镀铜工艺,结合强度好的出现了基体表面的还原活化电位平阶,结合强度差的焦酸盐镀铜未出现活化就发生了金属的电沉积,而且铜镀层与基体界面含氧量有增高的现象.铜镀层与铁基底界面间含氧层的存在是影响镀层结合强度的主要原因.通过控制金属电沉积初始电位可提高镀层的结合强度.

关键词: 镀铜 , 镀层 , 结合强度 , 氧化层

铜及其合金的表面钝化-涂装抗蚀性能的电化学测试

冯绍彬 , 商士波 , 包祥 , 冯丽婷

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2005.01.023

表面钝化与涂装工艺相结合可显著提高铜及其合金的防腐性能.采用电化学工作站对涂层腐蚀电流进行定量测量,其结果显示,常规的涂装试样,在3% NaCl盐水溶液中浸泡1天,测得腐蚀电阻(Rc)为3.56×105Ω.钝化处理后再涂装的试样测试结果为无穷大.盐水浸泡5天后,前者95%表面受到不同程度的腐蚀,后者仍然正常.后者浸泡15天的腐蚀电阻为2.31×106Ω,仍高于前者浸泡1天的数据.钝化涂装工艺可用于室外及抗腐蚀性能要求较高的铜及其合金制品的表面防护装饰.

关键词: 苯骈三氮唑 , 钝化 , 涂装 , 腐蚀电阻

青铜器加速腐蚀的多孔氧电极研究

冯丽婷 , 刘清 , 包祥 , 冯绍彬

中国腐蚀与防护学报

用具有适当空隙的电镀Cu-Sn-Pb三元合金作为青铜器模拟试片.应用腐蚀膏试验和微电极测试，研究了氯化亚铜(CuCl)、碱式氯化铜［Cu2Cl(OH)3］和碱式碳酸铜［Cu2(OH)2CO3］等腐蚀产物对氧的去极化反应的影响.以上述铜盐为活性物质制备出多孔氧电极，与青铜试片在3％NaCl溶液中组成腐蚀原电池，进行了阴极极化曲线测试，并进行以CuCl为活性物质的氧电极的恒电流放电和恒电阻放电测试.结果表明CuCl使试片的腐蚀速度高出其它二价铜盐两个数量级，对氧的去极化反应催化活性最高，氧电极的放电性能稳定并且模拟了被称为“粉状锈”主要成分的Cu2Cl(OH)3的生成过程 .提出了加速青铜器小孔腐蚀的多孔氧电极机理.

关键词: 青铜器 , corrosion , porous oxygen electrode

焦磷酸盐镀铜锡合金稳定性的研究

冯绍彬 , 刘清 , 包祥

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2006.05.008

为了解决焦磷酸盐镀铜锡合金镀液的稳定性问题,对KNO3在镀液中的作用机理进了探讨.测试得到阳极和阴极的电流效率分别为100%和50%左右,阳极溶解的铜离子含量不断上升,通过循环伏安测试发现KNO3在阴极的还原造成还原产物的积累,镀液成分逐渐偏离正常工作范围,最终使工艺无法正常运转.用自制活性钛基阳极电解处理镀液,可以保证电镀的正常进行.

关键词: 铜锡合金镀层 , 焦磷酸盐 , 稳定性