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1、w 毕业设计（论文）外文翻译 毕业设计（论文）题目： 镀镍溶液中纳米SiO2含量的测定 _外文翻译（一）题目： An Application of Electrochemical Method for Studying Nano-Composite Plating 研究纳米复合电镀的一种电化学方法的应用 外文翻译（二）题目： Electrodeposition and sliding wear resistance of nickel composite coatings containing micron and submicron SiC particles 含微米和亚微米Si-C颗粒的复
2、合镀镍层的 电沉积和滑动耐磨性 学 院 名 称： 化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 06-1 姓 名： 盛叶琴 学 号 06402010111 指 导 教 师： 徐卫红 外文原文（一）外文翻译（一）一种研究纳米复合电镀的电化学方法的应用Nguyen Ngoc Phong1, Ngo Thi Anh Tuyet1, Do Chi Linh1, Nguyen Viet Hue*,1Sik Chol Kwon2, Man Kim2, and Joo Yul Lee21 金属腐蚀部，材料科学研究所 (IMS)，18, Hoang Quoc Viet，河内，10000, 越南。2 表面工
3、程部， 机械和材料研究所 (KIMM)，66, Sangnam-dong, Changwon-si, Gyeongnam 641-010, 韩国本文探讨了研究镀镍的一种电化学方法。阴极化表明，与空白镍液相比，电极化在电流强度为10-1 A/cm2，pH值为3-5时增加了大约100 mV，而含1 g/L碳粉的Watts作者：Nguyen Ngoc Phong, Ngo Thi Anh Tuyet, Do Chi Linh, Nguyen Viet Hue*,Sik Cho Kwon,Man Kim, and Joo Yul Lee来源：METALS AND MATERIALS，2006，12（6
4、）：493 496溶液则增加了大约150 mV。用动电位法可进一步研究惰性粒子如镍沉淀物中的碳粉，金刚砂，谷壳灰的影响。结果表明，纳米颗粒的复合镀层使阴极化增强。在电镀液中增加三倍的碳粉后，镍沉淀物的极化电势在10-2 A/cm2的电流强度下增加了一倍。与空白镍沉淀物相比，存在各种惰性粒子的镍沉淀物的钝化提高了数百倍。通过增加惰性粒子的数量至原始数量的二十倍，钝化的电流强度减少了85-95%。与碳粉和金刚砂粉末相比，镍沉淀中的谷壳灰复合镀层减少了98%的钝化的电流强度。因此，谷壳灰有可能提高复合镀镍的耐痕蚀性。关键词：纳米复合电镀，电化学方法，纳米粉体，腐蚀，磨损。1. 前言我们知道，金属沉淀
5、物中固体惰性粒子的存在可大大提高其机械性能。电镀是一种在金属基底上形成一金属镀层的传统技术，已被广泛应用于工业上。为了获得不同的用途，特别是应对摩擦腐蚀，纳米复合电镀在近几十年得到了发展。过去的研究表明，固体颗粒的复合沉淀如陶器，氧化物或金刚石颗粒具有很大的潜力。Garcia等人1研究了SiC粒径为0.3至5.0m的Ni-SiC的电沉积，表明粒径为0.3m时耐一般腐蚀性和耐痕蚀性都增强了。粒径为0.8-2.9m的Al2O3 和 ZrO2粒子的耐摩擦性几乎增加了2倍。Wang等人3研究了存在粒径为30-50 nm的SiC和Al2O3的镀镍。根据他们的结果，这些粒子在沉淀物中任意分散开来，占了大约
6、总体积的7%。含有纳米粉体可减小镍晶体颗粒的大小。纳米粉体对于镀镍特性的影响，目前已有所研究5，但这些粉体的作用还远远没有得到清楚的了解。电化学技术是研究镀层和金属的表面行为的一个强大工具。因此，目前研究的目标是，利用该方法来研究复合镀层中惰性粒子的作用，这有助于对这项技术的认识了解。2. 实验步骤2.1.电镀槽Watts槽成分及实验条件列于表1。2.2.试验材料 碳（C），谷壳灰粉末(AR)产于越南，硅碳化物（CS）产自中国，各微粒粒径均在50-100 nm范围内。表1.成分及电镀槽的工作环境电镀槽成分工作条件Ni2SO4 6H2O: 300 g/LNiCl2 6H2O : 50 g/LH3
7、BO3 : 50 g/L微粒：碳，金刚砂，谷壳灰粉末（0.1-10g/L）pH = 4T = 50 Cic = 2-6 A/dm2t = 30 min磁力搅拌阴极：钢2.3.电化学测量pH值和纳米碳粒子对镀镍的影响可通过Watts溶液中钢电极的阴极化来研究。镍复合镀层的腐蚀可由3.5 %的氯化钠溶液中的阳极电位极化来评估。通过由电化学参数分析得到的数据，可以计算腐蚀，钝化电流强度和点蚀电位。电化学测量是由STANFORD仪器和CMS100软件在带三个电极的常规电池（工作电极：钢和镀镍钢复合材料；参比电极：甘汞和反电极：铂）中进行的。电势扫描速度为1 mV/s ，工作电镀电极面积为1 cm2。3
8、. 结果与讨论3.1pH对电镀过程的影响为了研究pH对镀镍过程的影响，我们可以测量在不同pH水平下Watts溶液中钢电极的阴极化曲线。测量结果见图1。由图1可知，当电流密度高于10-2 A/cm2或电势低于-750 mV时,阴极化随着pH的减小而明显增强。这显示了H+ 和Ni+离子之间的放电竞争。这两种离子是同时放电，形成的气态氢吸附在电极表面，从而增强了电极化。增强的电极化阻碍了沉积过程。图1. 不同pH值下Watts溶液中镀镍的阴极化曲线，T = 50C3.2碳粉对电镀过程的影响研究Watts溶液中碳粉对镍沉积过程的影响，是就其阴极化而言的，如图2所示。在低电流强度或低极化过电位下，溶液中
9、碳粉的数量不同并不对阴极化有显著影响。然而，在高电流强度下，碳含量不仅仅影响极化。通过增加溶液中的碳含量，阴极化就随之增强。例如，当电流强度接近10-2 A/cm2时,阴极化在碳粉浓度为0.3 g/L 和 1 g/L时分别接近50和80 mV。图2. 不同碳含量（g/L）下Watts溶液中镀镍的阴极化曲线，T = 50C阴极化的增强可用一个两步吸附机理来解释。首先，碳粉粒子较弱地吸附于阴极表面，阴极上建立了碳粒子在溶液中乳化的平衡状态。电势是由负方向扫描得到的，因此溶液中的Ni+和H+阳离子很容易被吸附在已经吸附了碳的区域的阴极表面。在这种情况下，阳离子起了表面阻挡层的作用，但还原电势依然比电
10、极电势高。在这个电势范围内，电流强度随着电势往负方向移动而减小。当电势达到还原电势时，已被吸附的阳离子开始减少，阴极化减弱且电流强度减小。Guglielmi在描述复合镀铜时提到过相似的现象4。图3. 不同电流强度(A/dm2)下Watts电镀槽中镀镍层的阴极电位曲线（3.5%的NaCl溶液中测量）3.3复合镀镍层的耐腐蚀性镍金属表面在氧化介质中通过形成一层氧化层而钝化。因此它的耐腐蚀性增强了。含有不同纳米微粒和其含量的复合镀镍层的钝化，可通过阳极电位极化进行评估，这同样也是在氯化物溶液中进行的。如图3所示，镀镍层的阳极化曲线在不同电流强度(2-6 A/dm2)下各异但差异不大。为了制备该研究所
11、用的实验样品，我们采用的电流强度为4A/dm2，因为在这种水平下有可能达到最低的钝化电流强度。含有不同惰性粒子的复合镀镍层的阳极化曲线如图4-7。由这些数据可计算腐蚀电势，腐蚀电流及点电势，点电流。这些数值总结在表2中。图4. 不同碳含量（g/L）下Watts电镀槽中镀镍层的阴极电位曲线（3.5%的NaCl溶液中测量）图5. 不同碳化物含量（g/L）下Watts电镀槽中镀镍层的阴极电位曲线（3.5%的NaCl溶液中测量）图6. 不同谷壳灰含量（g/L）下Watts电镀槽中镀镍层的阴极电位曲线（3.5%的NaCl溶液中测量）图7. 1g/L不同惰性粒子下Watts电镀槽中镀镍层的阴极电位曲线（3
12、.5%的NaCl溶液中测量）从图表可知，惰性粒子的共沉积提高了复合镀镍层的耐腐蚀性。除10g/L的谷壳灰外，这个过程使腐蚀电势朝着负方向移动。溶液中金刚砂浓度为5g/L的Ni-SiC镀层的腐蚀电势达到了-256mV（阳极电势），而纯镍镀层达到了-453mV（阳极电势）。碳粉浓度为0.5g/L时腐蚀电流强度几乎达到了10-7 A/cm2，而金刚砂浓度为5g/L时也达到了相似的值。有谷壳灰存在时，腐蚀电流强度略有下降。这种粒子对复合镀镍层的腐蚀的影响比起其他粒子要弱。例如，当碳化物和谷壳灰的含量相同时(5 g/L),腐蚀电流强度分别为6.97 10-7 和3.42 10-6 A/cm2。表2.复合
13、镀镍层中的电化学参数镀层中惰性粒子的存在增强了耐腐蚀性，因为复合镀镍层的钝化是以阴极组件的活性为支撑的。这些实验数据也表明电镀液中的惰性粒子有助于复合镀层中钝化电流强度的减小，而电流强度远远低于比纯镀镍液。然而，惰性粒子的含量增加了20倍（从0.5到10g/L），而钝化电流强度仅减小了5-10倍，如图6和7所示。添加了碳粉末和碳化物粉末后，点电势(Epit)从209减少为120 mV。相反地，谷壳灰使点电势升高了。最终这个电势达到了296 mV。在惰性粒子粉末含量相同的情况下，点电流强度就碳而言接近5.2 10-6 A/cm2，而对谷壳灰来说接近2.2 10-5A/cm2。谷壳灰的实例值得深入研究，因为谷壳灰价格低廉且对复合镀镍的腐蚀和点蚀的影响令人满意。4. 总结研究碳，金刚砂和谷壳灰惰性纳米微粒对镀镍的影响，应用的是一种偏振法。镍沉淀物中的碳，金刚砂和谷壳灰粉末的共沉淀，已被证实能提高复合镀镍层的耐腐蚀性。通过增加金刚砂和碳粉末的数量，钝化电流强度从10-5A/cm2减少为10-7A /cm2，而增加谷壳灰的量时，该值从10-5A/cm2减少为10-6A /cm2。研
