电沉积Ni-Mo(-Sm)镀层工艺的研究+文献综述(6)
稀土元素的独特的性质表现为以下几个方面：高耐蚀性、高耐磨性、高磁性、超导性、高催化活性及高储氢性等，这很符合电镀工艺中对附加元素的要求，因此其在电镀中发挥了特殊而巨大的作用。稀土元素在镀锌及锌合金、镀钴合金、镀铝合金、镀镍铁合金中主要有改善镀层性能、改进工艺条件、改善镀液性能、提高经济效益几个方面的作用。另外，稀土对电镀金刚石工具的作用也很大，能够提高镀液的深度能力、提高镀层耐磨性，从而提高工具的切削性能。
研究人员通过对稀土在电镀铬、电镀镍、氯化钾、电镀锌、镀锌层钝化处理的试验检测和实际应用的研究，人们发现稀土在电镀工艺中主要有三种突出的性质和功能：
1) 稀土能提高电镀液中离子的移动速度和运动能量。
2) 在电沉积过程中具有较强的化学吸附能力。
3) 稀土能提高镀锌层钝化膜的耐腐蚀性。
稀土在电镀工艺中如果能合理使用，就能发挥其优异性能，但是在电镀工艺中的应用中，必须掌握以下几点：
1) 稀土元素种类很多，什么情况下用什么品种十分重要。在不同的电解液中，必须根据电解质中金属离子电位差的正负来选择合适的稀土元素，“多种稀土”并不科学，因为有些稀土元素在不适合的电镀液中不但没有促进作用，反而有很大的副作用。
2) 稀土的化学构成形式很多，在不同的电解液中必须选择相应的化学组成形式，盲目乱用必将会适得其反。
3) 在电镀液中必须相对稳定地保持稀土的使用量，用量少了效果不明显，用量过多，效果也不一定会更好，反而还会浪费材料，增加成本。
4) 稀土用于电镀液中时必须有适合的激活剂作为辅助材料，才能真正发挥其应有的作用和性能，单独使用并不能完美地发挥其优异的性能。
稀土元素在电镀技术中的应用已经取得了令人嘱目的成果，稀土元素的效果有目共睹，但现在人们在开拓新的稀土功能镀层的研究方面，无论是工艺还是理论基础都很薄弱，因此加强稀土电镀工艺和机理的研究是很有必要[10]。
1.5 本文主要研究内容
本文利用脉冲电镀法制备了Ni-Mo镀层和Ni-Mo-Sm镀层，分别研究了pH值、温度、电流密度、频率、占空比、时间、转速及Sm3+浓度等因素对镀层硬度的影响，并分别用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDX）、X射线衍射仪（XRD）和摩擦磨损仪对镀层表面形貌、组成、结构、热膨胀系数和耐磨性进行表征。分别选出Ni-Mo镀层和Ni-Mo-Sm镀层综合性质最优的电镀条件，提供科学合理的脉冲电镀工艺参数范围。
2 实验部分
2.1 实验材料与设备
2.1.1 实验材料
基体材料：高温镍合金（40mm×20mm×0.7mm）其成分见表2-3。
阳极材料：150mm×30mm×2mm 规格 镍板
表2-1 高温镍合金成分及性质
化学成分/％ 性质
Ni Cr Co Mo W Al Fe Ti 硬度/HV
余量 19.29 9.16 6.14 6.32 2.37 2.52 1.19 450
表2-2实验试剂及规格
试剂名称 规格 生产厂家
二水 钼酸钠 AR 国药集团化学试剂有限公司（沪试）
氯化铵 AR 国药集团化学试剂有限公司（沪试）
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