不同电流类型对电沉积铝镀层微观结构的影响机理

作     者：滕心跃 刘超男 张东勋 王振卫 文锋 TENG Xinyue;LIU Chaonan;ZHANG Dongxun;WANG Zhenwei;WEN Feng

作者机构：上海应用技术大学化学与环境工程学院上海201418 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2025年第48卷第1期

页      面：115-121页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(No.11935011)资助 

主　　题：阻氚涂层 AlCl3-EMIC离子液体 室温电镀铝 电流类型 微观结构 

摘      要：电镀铝+热处理扩散工艺是制备阻氚涂层的常用方法,铝镀层表面微观形貌影响后续热处理效果,进而对阻氚性能有着重要影响。在AlCl_(3)-1-乙基-3-甲基咪唑(1-Ethyl-3-methylimidazolium Chloride,EMIC)离子液体中,采用不同工艺参数在316L不锈钢基体表面制备铝镀层。利用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)等手段,分析不同工艺参数对铝镀层相结构及内部微观形貌的影响机理。XRD结果表明:所有镀层成分均为单质铝;SEM结果表明:镀层表面部分晶粒随直流电流密度而增大,较优电流密度范围为10~20 mA·cm^(-2);与直流电沉积工艺相比,单向脉冲电流波形电沉积所得铝镀层厚度最大,双向脉冲电流形成铝镀层晶粒和厚度最小,晶粒大小均匀。主要原因在于,单向脉冲模式下瞬时峰值电流较大,促进镀层晶粒生长,厚度变厚;双向脉冲模式中的反向电流可溶解掉部分镀层,明显抑制镀层内较大晶粒长大,导致所形成镀层晶粒均匀细小。