堿性鍍浴中鈦基體化學(xué)鍍鉑的研究.pdf

1、鈦基鍍鉑已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在航空航天、耐蝕性材料、電解工業(yè)、船舶的陰極保護(hù)等領(lǐng)域。但對其工藝方面的研究以電鍍鉑為主，化學(xué)鍍很少。然而化學(xué)鍍本身不存在電鍍中由于工件幾何形狀復(fù)雜而造成電力線分布不均、均鍍能力和深鍍能力不足等問題，所以對鈦基的化學(xué)鍍鉑研究是必要的。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，提出把一種堿性化學(xué)鍍鉑浴應(yīng)用在鈦平板和多孔鈦板基材的化學(xué)鍍鉑上。通過大量試驗(yàn)對鈦基材的鍍前處理、化學(xué)鍍浴各組分的濃度比例、化學(xué)鍍誘發(fā)過程以及鍍后的熱處理等方面進(jìn)

2、行了研究，最終在鈦基材上獲得了結(jié)合力良好的鍍層，提出了最佳的施鍍工藝條件，從而優(yōu)化了鈦基化學(xué)鍍鉑的實(shí)際操作過程。 本論文分為四章： 第一章，介紹了鈦基鍍鉑材料的應(yīng)用以及鈦基化學(xué)鍍鉑的意義。重點(diǎn)介紹了幾種在金屬基材上鍍鉑的方法以及國內(nèi)鈦基電鍍鉑工藝成果和國外專利提出的化學(xué)鍍鉑工藝。在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究內(nèi)容和意義。 第二章，主要介紹本論文所涉及的研究方法和實(shí)驗(yàn)儀器。 第三章，主要提出本文所用的堿性化學(xué)鍍

3、鉑溶液的組成，p鹽[Pt(NO2)2(NH3)2]作主鹽，肼作還原劑。通過對鈦基材前處理的研究，確定了酸刻蝕、鈀活化的方法是適合此鍍浴的前處理方案；提出用混合電位法研究鈦基化學(xué)鍍鉑誘發(fā)過程，并通過考察施鍍溫度和主鹽和還原劑用量比例對沉積速度的影響，確定了主鹽和還原劑合適的用量比例和施鍍的最佳溫度范圍，提出了最佳的工藝條件：Pt(NO2)2(NH3)2的濃度為0.5g/L，還原劑肼的濃度為12g/L，鹽酸羥胺5g/L。溫度45～50℃。對

4、多孔鈦基化學(xué)鍍鉑的工藝進(jìn)一步探索，提出超聲清洗的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所述的方法在多孔鈦材上可以實(shí)現(xiàn)鉑的深孔上鍍，保證了鍍層在基體上的全面覆蓋。 第四章主要考察鍍后的熱處理對鍍層性能、結(jié)構(gòu)、表面形貌、與基底的結(jié)合力等方面的影響。運(yùn)用掃描電鏡、X射線光電子能譜、X射線衍射以及電化學(xué)循環(huán)伏安的方法對鍍層進(jìn)行深入研究，結(jié)果表明，鍍后熱處理對改善鍍層與鈦基底的結(jié)合力起著非常重要的作用，經(jīng)過熱處理的鍍層與基底的結(jié)合力明顯優(yōu)于未處理的，對比

5、了多孔鈦基材和平板鈦基材上化學(xué)鍍鉑的電化學(xué)催化活性，結(jié)果表明平板鈦基化學(xué)鍍鉑電極的電化學(xué)催化活性較純鉑電極大，多孔鈦基材施鍍后的電化學(xué)催化活性明顯高于平板，這說明多孔鈦基鍍鉑比平板鈦基鍍鉑更適合在電解工業(yè)或電化學(xué)裝置中使用。然而如果想得到電化學(xué)催化活性較好的鍍層，就沒有必要進(jìn)行熱處理。 本課題的創(chuàng)新性在于： 1．建立了以p鹽為主鹽，肼為還原劑的化學(xué)鍍鉑浴在鈦基體上實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍鉑的工藝程序，在鈦平板以及多孔鈦板基體上獲得了均