稀土元素具有较高的磁性和催化活性、一定的 贮氢量、良好的光电转化性能、耐磨、耐蚀等特点，被 广泛应用于各个领域[IJ 。研究表明[叫:在镀液中加 入少量的稀土元素可以改善镀液的稳定性，提高镀层的耐磨性、耐蚀性及软磁性。本文主要在获得化 学镀 Ni-Fe-Co-P-RE 合金工艺配方的基础上，进一 步考察了稀土元素对镀层结构及其性能的影响，探讨了稀土的作用机理。
1 实验
1.1 材料及试荆 实验所用材料为涤纶平纹织物。
实验所用药品:氢氧化铀，次磷酸纳，硫酸镇，氯 化钻，硫酸亚铁，拧攘酸例，氯化镀，氨水，硝酸辞，以 上试剂均为分析纯。
1.2 涤纶织物化学镀 N i-Fe-Co-P-RE
预处理和镀液配方参考文献。需注意的是， 要实现稀土元素与其他金属的共沉积，需在加入还 原剂之前添加稀土元素。
1.3 性能测试
用 VEGAII-XMU 型扫描电镜和 JSM-6700F 型场发射扫描电子显微镜观察镀层的表面形貌，并 用仪器配备的 X 射线能谱仪对镀层元素进行分析。 用 X'Pert PRO-MPD 型 X-ray 衍射仪对镀层组织结构进行分析，测试条件为 Cu 靶 Ka 辐射，管电压40 kV ，管电流 200 mA ，扫描范围 10 0 900 ，扫描速率 10 o/ min ，扫描步长 0.02秒。
2 结果与讨论
2.1 铺对镀液稳定性的影晌
表 1 为硝酸怖的质量浓度对镀液稳定性的影 响。采用缸盐法测试镀液的稳定性，往 50 mL 镀液 中加入 5 mL 1 X 10 -4 mol/L 的 PbC12 ，测试出现黑 色沉淀的时间。
由表 1 可知:硝酸怖的质量浓度对镀液稳定性 的影响非常显著。随着硝酸怖的质量浓度的增加， 镀液的稳定性增强;当硝酸怖的质量浓度达到 0.6g / L 时，镀液的稳定性最强 i此后，随着硝酸怖的质 量浓度的增加，镀液的稳定性反而降低。
2.2 销对沉积速率的影晌
图 1 为硝酸怖的质量浓度对化学镀 Ni-Fe-Co-P 合金镀层沉积速率的影响。由图 1 可知:随着硝酸 怖的质量浓度的增加，沉积速率逐渐加快;当硝酸怖 的质量浓度为 0.6 g/ L 时，沉积速率最大;而后，随着硝酸怖的质量浓度继续增加，沉积速率明显下降。
2. 3 铺对温度的影晌
图 2 为硝酸销对化学镀 Ni-Fe-Co-P 合金镀层温度的影响。由图 2 可知:在相同的沉积速率下，镀 液中添加硝酸铺能使温度降低 5 -3度。
2.4 锦对镀层表面形貌的影晌
图 3 为硝酸怖的质量浓度对化学镀 Ni-Fe-Co-P合金镀层表面形貌的影响。由图 3 可知:未添加硝酸铀的镀层晶粒较大，镀层表面存在结瘤且数量较多;硝酸怖的质量浓度为 0.2 g/ L 时，镀层表面结瘤变小且数量明显减少，镀层开始呈现连续、致密的状态;硝酸怖的质量浓度为 0.4 g/ L 和 0.6 g/ L 时，镀层表面结瘤变得更加细小，每根织物纤维都被合金 镀层致密地包裹着，且镀层均匀，肉眼观察织物具有 银白色金属光泽，比未添加硝酸怖的镀层更加光亮。
这主要是由于镀液中加入硝酸销后，降低了部分非金属元素的活性，增加了互溶度，抑制了杂质微粒的形成;同时，在水溶液中稀土离子可以和无机及有机配体形成一系列配位物，降低镀液自分解的趋势，提高镀液的稳定性，使沉积速率趋于稳定，镀层的光亮 度较好。可见，在镀液中添加稀土元素可在一定程度上改善镀层的质量。综上所述，硝酸怖的质量浓 度在 O. 4O. 6 g/ L 范围内为宜。
2.5 锦对镀层成分的影晌
硝酸销对镀层成分的影响，如图 4 和表 2 所示。 由图 4 和表 2 可知:与未添加硝酸怖的镀层相比，当 硝酸铀的质量浓度为 0.6 g/ L 时，镀层中磷和氧的 质量分数降低，其中磷的质量分数降低明显。这主 要是由于一部分铺以离子形式存在，起到了还原剂的作用，加速了合金镀层中金属离子的还原，同时降低了磷的质量分数s 其次，由于稀土元素十分活泼， 有界面吸附性，可与金属中的杂质元素(如磷、氧、硫 等〉发生反应，生成的化合物分布在晶界上，从而降 低了杂质元素的质量分数。
2.6 铺对镀层结构的影响
图 5 为硝酸销对镀层结构的影响。由图 5 可知:与未添加硝酸怖的镀层的 X 射线谱图相比，当硝酸怖的质量浓度为 0.6 g/L 时，镀层的 X 射线谱图在 28=45 。处的衍射峰变得尖锐，峰宽变窄。过渡族的金属元素与磷的电负性相差较大，彼此间的相互作用较强，磷的质量分数越大，非晶态的稳定性 越强;而当加入微量的硝酸销后，可大大降低镀层中 磷的质量分数。其次，被还原的怖能吸附周围其他 原子的电子，并在生长过程中倾向于依附在活性点 上生长，抑制这些活性点长大，促进其他位置上晶核 的形成，使得在沉积过程中金属层的形核和长大能 够均匀发生。此外，已形成的具有催化能力的镀层 能够在镀覆过程中不断增加晶核数量，增加晶核在 基体表面上相互接触的机会，使结晶细化，促使微晶 形成。从 X 衍射谱图中可以看出:添加硝酸销后的 镀层具有向非晶态转变的趋势，镀层中夹杂了细小 的微晶或晶态金属微粒。
2.7 耐蚀性能测试
增重率分别为 110 %和 200 % ，但镀层成分不同的样品，将其浸泡在质量分数为 5 %的 NaCl i容 液中，温度为 35 oC 。测试不同浸泡时间下样品的表 面电阻值，实验结果，分别如表 3 ，4 所示。
由表 3 可知:添加了硝酸销后，镀层的耐蚀性有 所提高。4 种试样浸泡 24 h 后，表面电阻值几乎没 有增加，织物表面基本没有变化，仍保持金属光泽;
随着浸泡时间的增加，未添加硝酸怖的试样的表面电阻值增加明显，添加硝酸峙的试样的表面电阻值 增加幅度较小;但随着硝酸钳的质量浓度的增加，镀 层的耐蚀性能反而下降。这可能是由于硝酸怖的质 量放度的增加降低了镀层中磷的质量分数，促进了 微晶和晶态金属微粒的形成，使镀层的非晶化得到 抑制，而非晶态镀层是良好耐蚀性能的保证。因此， 镀层耐蚀性能会随硝酸锦的质量浓度的增加而有所 降低。
比较表 3 和表 4 可知:镀层的耐蚀性能与镀层 的增重率也有很大的关系。增重率较大的镀层一般 较厚，因此，在腐蚀初期，镀层较厚的织物的耐蚀性 能要比镀层较薄的织物的强。其原因为较厚的镀层 表面平整，封闭性高，微观缺陷少，减少了镀层小孔 腐蚀的机会。
综合考虑硝酸销的质量浓度对镀层的沉积速 率、表面形貌、成分及耐蚀性能等的影响，得出其最 佳的质量浓度为 0.4 g/L。
3 结论
(1)向化学镀 Ni-Fe-Co-P镀液配方中加入一 定量的硝酸饰不但可以改善镀液的稳定性、提高镀 层的沉积速率，还可以使温度降低 5 10 oC 。
(2)加入适量的硝酸怖可使织物纤维表面镀层 更加致密、光滑、均匀，且能够提高镀层中 Ni，Co，Fe 的质量分数，降低 P，o 的质量分数。通过 X 射线衍射对比添加和未添加硝酸鈰的镀层结构，发现添加硝酸鈰后镀层开始有微晶化趋势。
（3）添加硝酸鈰的式样的表面电阻值的增加幅度小于未添加硝酸鈰的，但随着硝酸鈰的质量浓度的增加，镀层耐腐蚀性能反而有所下降，综合考虑硝酸鈰的质量浓度对镀层沉积速率及镀层性能的影响，得出其最佳的质量浓度为0.4g/l.
