文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
非水溶液中不锈钢表面镀铝及其AAO模板制备研究
姓名:鱼光楠
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:梅天庆
2011-03
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
室温下离子液体 AlCl3-BMIC 电镀铝的设备简单、操作方便且无污染,运用此方法在不锈
钢表面电镀铝后,对铝镀层进行阳极氧化制备成氧化铝膜,在此基础上,可得到纳米电极材料
或对基体金属进行微观处理。
本文的主要工作集中在不锈钢表面获得一定厚度、平整光滑的、结合力强的铝镀层上,一
方面考察了电沉积铝过程的电化学性能以及甲苯含量、温度等工艺参数对阴极过程的影响进行
分析。结果表明,室温下离子液体中,金属 Al 的电结晶初始过程遵循三维瞬时成核生长方式;
升高温度,阴极峰电流增大,还原峰电位正移;添加剂甲苯的量对阴极极化过程有一定的影响。
另一方面讨论了不同的电流密度、电镀时间、电解液温度以及甲苯添加剂的量等工艺参数条件
下,不锈钢表面获得铝镀层的形貌结构及其性能分析。结果表明:温度为 45~55 ℃,甲苯添加
量为 1 %(体积分数),电流密度为 20~25 mA/cm2,电镀时间为 60 min,可获得一定厚度、
平整致密、结合力强的纯铝镀层。在此基础上,本文对不锈钢表面铝镀层进行阳极氧化制备 AAO
模板进行了初步的探究。结果表明:不锈钢表面的铝镀层经阳极氧化后,出现了纳米级的孔洞,
还出现了 Al2O3 非晶胞峰。
运用循环伏安和计时电流法简单分析了铝沉积的机理,扫描电镜 SEM 观察了铝镀层的形
貌,能谱仪测试了铝镀层成分,X 射线衍射分析了铝镀层的晶型结构。
关键词:不锈钢,铝镀层,离子液体,工艺参数,氧化铝膜
I
非水溶液中不锈钢表面镀铝及其 AAO 模板制备研究
ABSTRACT
The method of electroplating aluminum from AlCl3-BMIC room temperature ionic liquid is
simple, clean and easy to operate. AAO template is fabricated by aluminum coating based on stainless
steel surface. On this basis, the nano-electrode materials can be prepared or research microstructure
change of parent metal during micro-processing.
This paper mainly focuses on three aspects. Firstly, it discusses electrochemical properties and the
impact of different conditions on electroplating aluminum, including temperature, amount of additive,
when carrying out electrodeposition of aluminum in room temperature ionic liquid. The results show
that the deposition process of aluminum is controlled by instantaneous nucleation with
diffusion-controlled growth; the cathode peak current density and potential increase with the increase
of the temperature; the amount of toluene as additive have an influence on the cathode polarization
process. Secondly, it analyzes morphology structure and properties of aluminum coating at different
conditions, such as current density, plating time, electrolyte, temperature and the amount of toluene,