D0I:10.13374/j.issn1001053x.1996.01.009 第18卷第1期 北京科技大学学报 Vol.18 No.1 199%6年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.1996 非晶态铝锰合金电镀的反应机理 招光文刘连玉朱腾 北京科技大学物理化学系，北京100083 摘要循环伏安法证明，二氯化锰浓度和温度对铝一锰电沉积的影响极显著·在静止的熔盐 中，较高的二氯化锰浓度和较低的温度有利于形成单一的非晶铝一锰相，恒电位法研究证明， 非晶铝一锰的电沉积时，其成核速度很小，而且具有二维生长的特征，所以缺陷少、性能好， 关键词非品态合金，电镀，反应机理/铝一锰合金 非晶态铝锰合金由于耐腐蚀性能优异，可加工性及可焊性良好，而且成本低廉而受到广 泛注意.在美国进行了电镀和合金结构的研究).在日本，住友金属工业株式会社进行了 工业应用开发，获得了一系列专利3一，并已完成小型连续实验).他们所得的非晶态铝锰 电镀层的盐雾试验4年以上才出现红锈，在汽车废气冷凝物环境中的耐腐蚀性与SUS430LX 不锈钢相近. 与铝锰合金的结构及电镀工艺等研究相比，铝锰合金电镀反应机理的研究很少，曾报道 过稳态阴极极化曲线山和稳态阴、阳极极化曲线)，只得到了加入二氯化锰增大阴极极化的 结论·电极反应过程研究的不足已大大影响铝锰合金电镀的进程，所以，非晶态铝锰电镀反 应机理的研究是重要的和迫切的， 1实验 实验所用熔盐系为A1Cl,-NaCI-KC1-MnCl,,其中AlCl含量摩尔分数>50%，MnCl,含 量（质量分数）为0.4%~1.6%.上述全部盐类均为分析纯试剂.使用前KC1、NaC1经500K 加热4h以便脱去吸附水.MnC2在500K真空脱水4h.为防止A1C3水解，配好的 ACI,一CI一KC1混合盐在流动的干燥氯化氢气氛中熔化，并在熔化后继续用氯化氢鼓泡 4h.此后预电解48h同时用氩气赶去氯化氢，经过这种处理后，在铝析出前几乎看不出残余 电流（参考图1），而且能获得银白色的铝镀层. 在每次加二氯化锰后，再通氯化氢4，以消除换电极，插人和取出镀件等操作的影响. 反应器是不锈钢的，内村纯铝，工作电极为钼微电极，其制法已报道过.电化学条件用 HPD-lA型恒电位仪控制，用Gould60000系列X-Y记录仪记录.所有实验都对溶液电 阻进行了补偿.温度用DTL-812温控仪控制，用镍铬一镍硅热电偶测量· 2实验结果和讨论 2.1纯铝的电沉积过程 首先用循环伏安法研究了纯铝的电沉积过程，其循环伏安图见图1， 1995-08-15收稿第一作者男59岁教授第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 望巧 年 月 。 帕， 万功 。 望场 非 晶态铝锰合金 电镀 的反应机理 招 光文 刘 连玉 朱腾 北京科技大学 物理 化学 系 ， 北京 似】粥 摘要 循环 伏 安 法 证 明 ， 二 氯 化锰 浓 度 和 温 度 对 铝 一 锰 电沉 积 的 影 响极 显 著 在 静 止 的 熔 盐 中 ， 较高的二抓化锰浓度和较低的温 度 有利 于 形 成 单 一 的非 晶 铝 一 锰 相 恒 电位 法 研 究证 明 ， 非 晶铝 一 锰 的 电沉积时 ， 其成核速度很小 ， 而且具有二 维生 长 的特征 ， 所 以 缺 陷少 、 性能好 关键词 非 晶态合金 ， 电镀 ， 反 应机理 铝 一 锰合金 非 晶态铝 锰合金 由于 耐腐蚀性 能优异 ， 可 加工 性及 可 焊性 良好 ， 而且成本低 廉而 受 到广 泛注意 在美 国进行 了 电镀「’ 和合金结 构 的研 究 在 日本 ， 住 友金属 工 业 株 式 会 社 进 行 了 工 业应用 开发 ， 获得 了一 系列 专 利 一 ， 并 已 完成小 型连 续 实验 他 们 所 得 的 非 晶 态 铝 锰 电镀层 的盐雾试验 年 以 上才 出现红 锈 ， 在 汽车废气冷凝 物环境 中的耐腐 蚀 性 与 」 不 锈钢相 近 与铝 锰合金 的结构及 电镀工 艺等研究相 比 ， 铝锰合金 电镀反 应机理 的研究很少 ， 曾报 道 过稳态 阴极极 化曲线川 和稳态 阴 、 阳极极化 曲线【“ ， 只得到 了加人二氯化锰 增 大 阴极 极 化 的 结论 电极反 应过程研究 的不足 已大大影 响铝锰合金 电镀 的进程 所 以 ， 非 晶态铝锰 电镀反 应机理的研究是 重要 的和 迫切 的 实验 实验所用熔盐系为 川 一 一 一 州〕 ， 其 中 川 含量摩尔乡撼牧 ， 川〕 含 量 质量分数 为 一 上述全 部盐类均 为分析纯试剂 使用前 、 经 加 热 以 便 脱 去 吸 附 水 长】 在 真 空 脱 水 为 防 止 川口 水 解 ， 配 好 的 川口 一 凡 一 混合盐在 流动 的干燥氯化氢 气 氛 中熔 化 ， 并 在 熔 化 后 继 续 用 氯 化 氢 鼓 泡 此后 预 电解 同时用 氢气赶去 氯化氢 经 过这种处理 后 ， 在 铝 析 出前几乎看 不 出残余 电流 参 考 图 ， 而且 能获得 银 白色 的铝 镀层 在每 次加 二氯 化锰后 ， 再通氯化氢 ， 以 消除换 电极 ， 插人和 取 出镀件等操作 的影 响 反 应 器是 不 锈钢 的 ， 内衬纯铝 工作 电极 为钥微 电极 ， 其制法 已 报道 过 电化 学 条 件 用 甲 一 型 恒 电位仪控制 ， 用 。 川 叉 叉 系列 一 记 录 仪 记 录 所 有 实 验 都 对 溶 液 电 阻进行 了补偿 温度 用 丁 一 温控仪控制 ， 用镍铬 一 镍硅 热 电偶测量 实验结果和 讨论 纯铝 的 电沉积 过程 首先用循环伏安 法研究 了纯铝 的 电沉积过程 ， 其循环伏安 图见 图 一 一 收 稿 第 一 作 者 男 岁 教 授 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．01．009