Na2WO4-ZnO-WO3体系熔盐镀钨及镀层织构的研究
Studies on the electroplating and the texture of tungsten from Na2WO4-ZnO-WO3 melts
金属钨具有优异的耐磨、耐蚀性能但脆性高、难于进行常规机械加工的特性使得钨表面层的制备技术显得格外重要.本文就其中的NA〓WO〓-ZNO-WO〓熔盐电镀钨技术及镀层织构与性能进行详细研究. 采用拉曼(RAMAN)光谱和X-射线衍射(XRD)分析了熔盐的结构.认为熔盐的主要物相为NA〓WO〓、NA〓ZN〓W〓O〓 和NA〓W〓O〓;随着WO〓浓度的增加,NA〓WO〓相减少而NA〓ZN〓W〓O〓和NA〓W〓O〓,相应增加;采用阿基米德原理测定了熔盐的密度与组成、温度的关系. 采用循环伏安法、计时电位法和计时电流法首次对NZW20熔盐体系的电化学反应机理进行了较详细研究.认为:钨的电化学反应为一步6电子放电的准可逆反应;测定了钨离子的扩散系数;认为钨离子的电结晶过程为三维连续形核过程,而且晶核密度随温度的升高而增加;发现适当升高温度能获得结晶细致的镀层;认为增加电极表面的缺陷浓度能获得性能良好的钨镀层. 对NA〓WO〓-ZNO-WO〓,熔盐镀钨体系的阴极产物与工艺条件的关系进行了研究,确定了析出钨青铜和纯金属钨的熔体组成区域及温度范围;得到了获得钨镀层的最佳工艺为:WO〓浓度为20MOL％左右,850~950℃;在对比了直流电镀、单向脉冲电镀、双向脉冲电镀的基础上,确定了双向脉冲电镀的适宜工艺条件,并采用特殊的工艺方法成功地制备了厚度约500μM的厚镀层. 首次采用(222)不完整极图对冷轧钼片上的钨镀层织构进行了研究.结果表明:镀层具有{001}板织构;工艺条件的变化对镀层织构的影响主要体现在织构的漫散程度随着脉冲周期和迭加直流分量的增加而增加;以镀层的显微硬度为指标,考察了织构对镀层性能的影响;金相、SEM观察均表明镀层为微观不平整表面,并借助表面能的数据对钨镀层的形貌进行了解释. 首次采用EBSP技术对钨镀层中的晶粒取向进行了测定,结果验证了极图法的结论;证明镀层生长过程是随机形核、择优长大的过程.
- 作者：
- 马瑞新
- 学位授予单位：
- 北京有色金属研究总院
- 专业名称：
- 有色金属冶金
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2000年
- 导师姓名：
- 李国勋；王超群；孙丽虹
- 关键词：
- 镀层；钨镀层；电镀；熔盐镀钨；Na2WO4-ZnO-WO3
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