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    稀土元素的独特的性质表现为以下几个方面:高耐蚀性、高耐磨性、高磁性、超导性、高催化活性及高储氢性等,这很符合电镀工艺中对附加元素的要求,因此其在电镀中发挥了特殊而巨大的作用。稀土元素在镀锌及锌合金、镀钴合金、镀铝合金、镀镍铁合金中主要有改善镀层性能、改进工艺条件、改善镀液性能、提高经济效益几个方面的作用。另外,稀土对电镀金刚石工具的作用也很大,能够提高镀液的深度能力、提高镀层耐磨性,从而提高工具的切削性能。
    研究人员通过对稀土在电镀铬、电镀镍、氯化钾、电镀锌、镀锌层钝化处理的试验检测和实际应用的研究,人们发现稀土在电镀工艺中主要有三种突出的性质和功能:
    1) 稀土能提高电镀液中离子的移动速度和运动能量。
    2) 在电沉积过程中具有较强的化学吸附能力。
    3) 稀土能提高镀锌层钝化膜的耐腐蚀性。
    稀土在电镀工艺中如果能合理使用,就能发挥其优异性能,但是在电镀工艺中的应用中,必须掌握以下几点:
    1) 稀土元素种类很多,什么情况下用什么品种十分重要。在不同的电解液中,必须根据电解质中金属离子电位差的正负来选择合适的稀土元素,“多种稀土”并不科学,因为有些稀土元素在不适合的电镀液中不但没有促进作用,反而有很大的副作用。
    2) 稀土的化学构成形式很多,在不同的电解液中必须选择相应的化学组成形式,盲目乱用必将会适得其反。
    3) 在电镀液中必须相对稳定地保持稀土的使用量,用量少了效果不明显,用量过多,效果也不一定会更好,反而还会浪费材料,增加成本。
    4) 稀土用于电镀液中时必须有适合的激活剂作为辅助材料,才能真正发挥其应有的作用和性能,单独使用并不能完美地发挥其优异的性能。
    稀土元素在电镀技术中的应用已经取得了令人嘱目的成果,稀土元素的效果有目共睹,但现在人们在开拓新的稀土功能镀层的研究方面,无论是工艺还是理论基础都很薄弱,因此加强稀土电镀工艺和机理的研究是很有必要[10]。
    1.5 本文主要研究内容
    本文利用脉冲电镀法制备了Ni-Mo镀层和Ni-Mo-Sm镀层,分别研究了pH值、温度、电流密度、频率、占空比、时间、转速及Sm3+浓度等因素对镀层硬度的影响,并分别用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)和摩擦磨损仪对镀层表面形貌、组成、结构、热膨胀系数和耐磨性进行表征。分别选出Ni-Mo镀层和Ni-Mo-Sm镀层综合性质最优的电镀条件,提供科学合理的脉冲电镀工艺参数范围。
     2 实验部分
    2.1 实验材料与设备
    2.1.1 实验材料
    基体材料:高温镍合金(40mm×20mm×0.7mm)其成分见表2-3。
    阳极材料:150mm×30mm×2mm 规格  镍板

    表2-1 高温镍合金成分及性质
    化学成分/%     性质                         
    Ni    Cr    Co    Mo    W    Al    Fe    Ti    硬度/HV
    余量    19.29    9.16    6.14    6.32    2.37    2.52    1.19    450

    表2-2实验试剂及规格
    试剂名称    规格    生产厂家
    二水 钼酸钠    AR    国药集团化学试剂有限公司(沪试)
    氯化铵    AR    国药集团化学试剂有限公司(沪试)
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