文档介绍：实验方案一
电沉积法制备 Ni-Y2O3 纳米复合涂层
实验仪器与药品：
试验装置主要组成部分如下：YJ-3010 型直流稳压稳流电源，KQ 一 300VDB
型三频数控超声波发生器，EMS-12 型遥控潜水磁力搅拌器，不锈钢片(阴极)，
镍板(阳极)。电镀过程中，将镀槽置于超声场中，并利用搅拌器对镀液进行不
停的搅拌；电镀的阴、阳极分别选用不锈钢片和镍板，阴、阳极面积之比为 2：
3，极间距为 30 mm，电镀前对不锈钢片进行抛光和除油处理；电镀温度利用水
浴进行控制，范围(45±2)℃，电镀所用电源为 YJ-3010 型直流稳压稳流电源。
如图：
镀液成分为：Ni(NH2SO3)2·4H20，300 g／L；NH4C1，12 g／L；H3BO3，30 g／L；
C12H25SO4Na， g／L。制备复合镀层时，在基础镀液中加入 Y2O3 纳米颗粒(平
均粒径 60 nm)，添加量为 20 L。
工艺参数：pH 值 3．8±0．1，温度(45±1)oC，阴极电流密度 2～8 A／
dm ，超声波频率 28～100 kHz，超声波功率 140～300 W。试验过程中搅拌强度
以纳米颗粒充分悬浮的搅拌速度为准。为使纳米颗粒充分润湿且均匀分散于镀
液中，电沉积前采用磁力搅拌器将电镀液搅拌 2 h。
采用 HVS-1000 型数显显微硬度计测定纳米复合镀层的显微硬度，载荷 1 N，
保持时间 10 S。对每个试样的中央和 4 角边缘处进行测定，取其平均值。采用
FEI quanta 200 FEG 环境扫描电子显微镜(ESEM)对纳米复合镀层进行表面形貌
分析，并用其附件能谱仪(EDS)对纳米复合镀层的成分进行测定。
实验步骤
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1 打开 YJ-3010 型直流稳压稳流电源，控制其平均电流密度为 4 A／dm ，Y2O3 添
加量分别为 5，10，2O g／L 和 30 g／L，利用硬度测量仪测量硬度并绘制曲线。
（镀液中的 Y2O3 纳米颗粒添加量）
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2 控制 Y2O3 添加量为 20g／L，平均电流密度依次为 2A／dm ，4A／dm ，6A／dm ，
8A／dm2，利用硬度测量仪测量硬度并绘制曲线。（阴极电流密度）
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3 控制 Y2O3 添加量为 20g／L，平均电流密度为 4 A／dm ，超声波功率 300 W ，
记录超声波频率（0、28kHz、45 kHz、100 kHz）与纳米复合镀层中 Y2O3 含量
(质量分数)、纳米复合镀层显微硬度的关系。（超声波频率）
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4 控制 Y2O3 添加量为 20 g/L，平均电流密度为 4 A／dm ，超声波频率 45 kHz，
记录并绘制超声波功率与纳米复合镀层中 Y2O3 含量(质量分数)、纳米复合镀层
显微硬度的关系曲线。（超声波功率）
理论值：
镀液中的 Y2O3 纳米颗粒添加量
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镀液中的 Y2O3 纳