摘要：铝镀层具有良好的耐蚀性能和抗高温氧化性能,相比较目前常用的镀锌、铬、镍等金属,铝镀层的优点更加突出。铝镀层经过阳极氧化和电解着色等不同的后处理工序,能获得各种不同的颜色,具有美观的外表,且耐蚀性能进-步提高,还能满足电绝缘、耐磨损等性能要求。
本文的研究内容分为两部分：AICl3-NaCI-KCl无机熔融盐体系铁基材料电镀铝的研究和尿素-乙酰胺-NaBr-KBr有机熔盐体系铁基材料电镀铝的研究。实验分别采用恒电流电镀和恒电位电镀来研究电镀参数对镀层的影响,包括电镀电位,电镀温度,电流密度及电镀时间等。用SEM、EDS、XRD等观察镀层的形貌、成分及结合力。采用动电位极化曲线来评定镀铝层的耐蚀性。 AICl3-NaCI-KCl无机熔融盐体系能够在铁基材料表面获得一定厚度的铝镀层。恒电位电镀在170℃下得到的镀层较150℃下的镀层晶粒细小、均匀。恒电流电镀下在电流密度1.5 A/dm2-3.5 A/dm2时,铝镀层均匀致密,晶粒细小与基体结合良好。对镀层形貌分析表明铝镀层的形貌主要受晶粒长大过程控制。电流密度过小时,晶粒细小,但镀层与基体结合力差;电流密度过大时,由于浓度梯度的存在,晶粒生长不均匀,容易形成枝晶,同样会造成镀层与基体结合力差。镀层厚度随电镀时间的延长而增加。镀锌铁丝和铝镀层在3.5%的NaCl溶液中的动电位极化曲线相比较,前者的腐蚀电位要比后者的要低,且腐蚀电流密度比后者高一个数量级,说明镀铝层比镀锌层的耐蚀性要好。 尿素熔盐体系电镀铝的研究表明：尿素熔盐体系在铁基材料表面电镀铝是可行的。首先用循环伏安法得到了尿素熔盐体系的电化学窗口,发现尿素的还原电位为-1.15V,Al3+的还原电位为-0.85V,完全可以进行电镀铝的研究。在-1.0V进行恒电位电镀,得到了铝镀层,但是由于电流密度过小,铝镀层与基体结合不好。在今后的研究中可以采取一些措施来提高电流密度,如增加A1离子的浓度,加入诱导剂、适当提高电镀温度等方法。
