【摘要】：鎢鈷合金優(yōu)異的性能使其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,簡單工藝、投資成本低成為制備鎢鈷合金的研究熱門。目前,鎢鈷合金的制備方法主要有高溫熔煉法、粉末冶金法和電解法,而共沉積法能使生產(chǎn)流程大大縮短,生產(chǎn)成本降低。共沉積制備鎢鈷合金的控制參數(shù)尚無可靠數(shù)據(jù),本文研究鎢鈷共沉積的電化學(xué)機理。298 K,0.05 mol·L-1 Co SO4水溶液體系中,對鈷離子在銀、金和鉑電極上的電化學(xué)還原過程進行研究。分析循環(huán)伏安曲線,研究得出鈷離子在銀、金和鉑電極上的電化學(xué)還原是一步不可逆的電極過程。利用峰電位與掃描速度的對數(shù)Ep-lnv的關(guān)系圖,計算得出鈷離子在銀、金和鉑電極上的電荷傳遞系數(shù)分別為為0.254、0.808和0.28。利用峰電流與掃描速度平方根Ip-v1/2關(guān)系圖,得出鈷離子的陰極還原過程受擴散步驟控制,計算得到銀、金和鉑作陰電極時的擴散系數(shù)分別為0.016×10-7cm2·s-1、0.006×10-7cm2·s-1和0.032×10-7 cm2·s-1。分析塔菲爾曲線,驗證鈷離子在銀、金和鉑電極上的還原過程不可逆。分析計時電位曲線,利用電流強度與過渡時間I-τ-1/2的關(guān)系圖,研究驗證鈷離子的陰極還原過程受擴散步驟控制,計算出用銀、金和鉑作陰電極時鈷離子的擴散系數(shù)分別為2.2×10-7 cm2·s-1、1.974×10-7 cm2·s-1和3.07×10-7 cm2·s-1。分析計時電流曲線,再次驗證鈷離子的陰極還原過程受擴散步驟控制,金屬鈷在銀、金和鉑電極上的沉積成核機理是瞬間成核,銀、金和鉑作陰電極時鈷離子的擴散系數(shù)分別為1.468×10-6cm2·s-1、1.4×10-6cm2·s-1和5.5×10-6 cm2·s-1。298 K,0.05 mol·L-1 Na2WO4水溶液體系中,對鎢離子在銀、金和鉑電極上的電化學(xué)還原過程進行研究。分析循環(huán)伏安曲線、塔菲爾曲線和計時電位曲線,鎢離子在銀、金和鉑電極上的還原過程不可逆。分析E-lg[(Ip I)/I]關(guān)系圖,計算還原峰對應(yīng)的轉(zhuǎn)移電子數(shù),銀電極上第一個還原峰轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)WO42-+2e→WO32-+O,第二個還原峰轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)WO32-+e→WO2-+O;金電極上第一個還原峰轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)WO42-+2e→WO32-+O,第二個還原峰轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)WO32-+2e→WO22-+O;鉑電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)WO42-+e→WO3-+O。利用峰電位與半峰電位的關(guān)系式|Ep-Ep/2|=1.857RT/(αn F),分析計算離子狀態(tài)發(fā)生變化時電荷傳遞系數(shù),計算得到銀電極上第一個還原峰電荷傳遞系數(shù)為0.257,第二個還原峰電荷傳遞系數(shù)為0.47;金電極上第一個還原峰電荷傳遞系數(shù)為0.096,第二個還原峰電荷傳遞系數(shù)為0.263;鉑電極上電荷傳遞系數(shù)為0.483。分析計時電流曲線,得知鎢離子的陰極電化學(xué)還原過程受擴散步驟控制。298 K,0.05 mol·L-1 Co SO4和0.05 mol·L-1 Na2WO4混合水溶液體系中,研究鈷離子誘導(dǎo)鎢離子共沉積在銀、金和鉑電極上的電化學(xué)還原過程。分析循環(huán)伏安曲線,研究得知鈷離子誘導(dǎo)鎢離子在銀、金和鉑電極上的共沉積過程不可逆,形成鎢鈷合金的沉積電位分別為-0.95 V、-0.90 V、-0.95 V。分析計時電位曲線,鎢鈷共沉積還原過程受擴散步驟控制。分析計時電流曲線,鈷離子與鎢離子發(fā)生共沉積形成Co-W合金,合金成核過程為瞬間成核。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF816;TF841.1
【圖文】：

圖 2.1 電化學(xué)測試裝置。試驗前準備好電極和電解質(zhì)并進行處理與電化學(xué)工作站連接上，利用循環(huán)伏安、塔方法，研究分析 Co2+和 W6+單獨沉積時的電成鎢鈷合金過程的電化學(xué)機理。

圖 2.1 電化學(xué)測試裝置流程。試驗前準備好電極和電解質(zhì)并進行處理，電極與電化學(xué)工作站連接上，利用循環(huán)伏安、塔菲爾學(xué)方法，研究分析 Co2+和 W6+單獨沉積時的電化學(xué)形成鎢鈷合金過程的電化學(xué)機理。

圖 2.1 電化學(xué)測試裝置。試驗前準備好電極和電解質(zhì)并進行處理與電化學(xué)工作站連接上，利用循環(huán)伏安、塔方法，研究分析 Co2+和 W6+單獨沉積時的電成鎢鈷合金過程的電化學(xué)機理。

【參考文獻】

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本文編號：2753546