毕业论文课题相关文献综述

1.引言

随着现代科学的发展，传统电镀法制备的简单金属已经不能满足苛刻环境的要求，人们把目光逐渐转向电镀稀有贵金属，如Co、Ni、Ti等。贵金属电镀层具有许多单金属镀层不具备的优异特性，例如：具有较高的硬度、耐磨性和致密性，较高的耐蚀性和耐高温特性，良好的磁性和易钎焊性以及美丽的外观等。然而高纯度贵金属的制备工艺仍然是目前阻碍稀有金属制备发展的一道屏障。因此，对高纯贵金属的研究和应用一直受到人们的重视。本课题就是针对高纯Co、Ni电沉积过程中杂质离子的问题，在查阅高纯金属的基本知识、性能指标，电沉积的知识、杂质离子对电沉积钴、镍过程的影响及研究手段等知识的基础上，进行钴、镍电镀层的制备及镀层性能分析技术研究，探讨不同杂质离子及不同浓度情况下对电沉积钴、镍过程的影响规律，为制备高纯度贵金属钴、镍镀层服务。

2.高纯钴、镍贵金属的应用

2.1钴的应用

金属钴因具有优良的物理、化学和机械性能，是制造硬质合金、金刚石工具、耐高温合金、高强度合金、磁性材料，以及催化剂、充电池、陶瓷行业、工业爆破剂和火箭燃料等产品的重要材料，特别是在硬质合金领域应用最为广泛硬质合金因具有高硬度和耐磨性等一系列优良性能，被号称为工业的牙齿[1-3]。钴是重要的高纯金属材料之一，是制备磁记录介质、磁记录磁头、光电器件和磁传感器和集成电路等元器件的重要材料。大多应用都是将钴制备成纯金属靶材或合金靶材[4]，目前工业电解钴的纯度一般接近99.99%，而且检测的杂质元素种类较少。我国电解钴的有色金属行业标准(YS/T2552000)要求分析C、S、Mn、Fe、Ni、Cu、As、Pb、Zn、Si、Cd、Mg、P、Al、Sn、Sb、Bi等17个杂质元素，Co9998电解钴的杂质总量不超过0.02。这不能满足功能薄膜材料材料的要求，因此高纯钴的制备方法引起国外、国内冶金界的重视。制备高纯钴的原料一般是工业电解钴、钴化合物等[5]。

2.2镍的应用

镍由于具有较好的耐蚀性，室温时在空气中抗氧化性能好，不与浓硝酸反应，能耐碱腐蚀等特性，广泛用于航天、汽车、电子、计算机、石油、印刷、纺织及医疗器械等行业[6]，电沉积镍可有效改善零部件的表面质量、延长使用寿命、赋予装饰性等。电沉积镍镀层具有一系列显著的优点，如低接触电阻、低焊接内应力，良好的化学稳定性；其表面能生成保护性的钝化膜，具有较好的抗高温氧化性能、优异的力学性能、耐腐蚀性能和电学性能而被广泛的应用于装饰、保护及电铸等表面精加工过程[2,7,8]。

3.电沉积钴、镍概述及其发展历程

3.1电沉积过程概述

电沉积是用电解的方法在导电基底的表面上沉积一层具有所需形态和性能的金属沉积层的过程。传统上电沉积金属的目的，一般是改变基底表面的特性，改善基底材料的外观、耐腐蚀性和耐磨损性。现在，电沉积这一古老而又年轻的技术正日益发挥着其重要作用，已广泛应用于制备半导体、磁膜材料、催化材料、纳米材料等功能性材料和微机电加工领域中[9]。电沉积是电化学过程，也是氧化还原过程。基本过程是将浸在金属盐溶液中的零件作阴极，金属板作阳极，接通直流电源，即可在零件上沉积出镀层，这一镀层能够与基体牢固结合，并且有一定致密的结构[10]。