工藝參數(shù)對某混合酸體系中鎳電結晶組織結構的影響.pdf

1、由于鎳具有良好的導電、導熱和耐腐蝕性能，以及優(yōu)異的塑性加工性能和焊接性，因而被廣泛應用于電子電氣元部件、石油化工行業(yè)、食品加工業(yè)、航空航天和軍工業(yè)等領域。目前硫化鎳陽極隔膜電解是我國目前最主要生產鎳的工藝，用該種方法生產的鎳占其總產量的90％以上。由于電解體系和工藝參數(shù)的不同，所以鎳電結晶組織結構就會不同。
　　首先，通過單因素試驗方法研究了陰極電流密度、電解液溫度、pH值和鎳離子濃度等工藝參數(shù)對鎳電結晶組織結構的影響規(guī)律，并采用

2、XRD、SEM等分析手段對電沉積鎳的晶粒擇優(yōu)取向、大小、結構參數(shù)和電結晶鎳表面形貌進行了表征。研究結果表明：
　　當陰極電流密度為190~310 A/m2時，電結晶鎳表現(xiàn)為沿（111）晶面擇優(yōu)生長。隨陰極電流密度的增加，電結晶鎳（220）晶面的織構系數(shù)呈增大趨勢，同時晶粒尺寸也逐漸增大，表面顆粒尺寸也增大。
　　當電解液溫度為35℃時，電結晶鎳沿（220）晶面擇優(yōu)取向；當電解液溫度為45~75℃時，轉變?yōu)椋?11）晶面擇優(yōu)取

3、向，且織構系數(shù)在55℃時最大為63.2%；隨著電解液溫度的升高，電結晶鎳的平均晶粒尺寸逐漸增大。當電解液溫度為45℃時，電結晶鎳的表面形貌為細小均勻的截角八面體“金字塔”狀團簇結構，在55℃時其轉變?yōu)榉植茧s亂的針狀，65℃以上時變?yōu)榇笮〔痪鶆虻慕豢棸麪顖F簇結構。
　　鎳離子濃度增大，電結晶鎳會由（200）晶面織構變?yōu)椋?11）晶面織構，晶粒尺寸減小，表面顆粒大小比較均勻。
　　當電解液pH值為1.2~6.0時，電結晶鎳的晶粒

4、都表現(xiàn)為（111）晶面擇優(yōu)取向。隨著 pH值的增大，（111）晶面衍射峰的強度緩慢增大，晶粒尺寸為28~42 nm。當pH為1.2和2.4時，電結晶鎳表面為均勻分布的細小顆粒狀；當 pH增大到3.6和4.8后沉積層表面顆粒變得大小不均勻；pH為6.0時沉積層表面變得比較光滑，但會有裂紋出現(xiàn)。這主要是因為工藝參數(shù)的改變會導致晶格發(fā)生畸變，從而在沉積層內有應力存在。
　　采用 XRD和 SEM方法研究了電沉積時間對電結晶鎳的擇優(yōu)生長、

5、晶粒大小、表面形貌和截面組織的影響。結果表明：隨電沉積時間的增加，電結晶鎳的晶體生長方向會發(fā)生變化，由最初的（111）（200）晶面織構變?yōu)?6 h后的（220）晶面織構；電結晶鎳的表面形貌由棱錐狀慢慢變?yōu)榘麪?，生長機制由開始時的螺旋位錯生長變?yōu)槔鄯e長大機制。對電結晶鎳的橫截面組織觀察表明沉積層的大部分晶粒呈柱狀形式生長，并且垂直于始極片，晶粒大小沿沉積厚度方向呈階梯狀分布。
　　最后，對工業(yè)生產的電解鎳沉積層縱截面進行了電子背散