摘要：本文采用研究較少的ZnO、Fe2O3納米粒子作為復合鍍中的納米微粒,并在復合電鍍時引入超聲場,采用脈沖復合電鍍技術(shù)制備了Sn-ZnO和Sn-Fe2O3復合鍍層。利用掃描電鏡(SEM)、顯微硬度計、紫外-可見分光光度計等分析鍍層的表面形貌、顯微硬度、耐腐蝕、光催化等性能,并研究各制備工藝對其性能的影響。

本文主要研究工作及結(jié)論如下： 第一,超聲場的引入都會直接導致Sn-ZnO納米復合鍍層的致密性變差,孔隙率變大。而超聲場的加入對于脈沖電鍍制備Sn-Fe₂O₃納米復合鍍層,能細化晶粒并且導致更好的致密性和更低的孔隙率。

第二,采用脈沖電流制備Sn-ZnO納米復合鍍層的晶粒為不規(guī)則須狀;脈沖電流的使用都會直接導致Sn-ZnO納米復合鍍層的致密性變差,孔隙率變大;相較采用恒流電鍍,采用脈沖電鍍制備的Sn-Fe₂O₃納米復合鍍層的晶粒分布更均勻,致密性更好,孔隙率更低,鍍層表面也更光滑平整。

第三,隨著脈沖平均電流密度減小,超聲場中采用脈沖電鍍制備的Sn-ZnO納米復合鍍層晶粒粒徑相應減小,鍍層晶粒分布更均勻,但致密性和孔隙率無明顯變化;隨著脈沖平均電流密度的減小,超聲場中采用脈沖電鍍制備的Sn-Fe₂O₃納米復合鍍層晶粒粒徑減小,粒徑分布更均勻,鍍層致密性和平整度明顯變好,孔隙率降低。

第四,超聲場中采用脈沖電鍍制備的Sn-ZnO納米復合鍍層經(jīng)過一定時間熱處理后,晶粒由須狀變?yōu)轭w粒狀,晶粒粒徑稍有長大,鍍層的致密性變好,孔隙率稍有降低;超聲場中采用脈沖電鍍制備的Sn-Fe₂O₃納米復合鍍層經(jīng)過一定時間熱處理后,晶粒稍有長大,鍍層的致密性明顯變好,且孔隙率明顯降低,表面平整度明顯改善。

第五,超聲場下脈沖電鍍制備的Sn-ZnO納米復合鍍層在5%H₂SO₄溶液中的耐腐蝕性能遠差于相同電流密度超聲場下脈沖電鍍制備的純Sn鍍層,且隨平均脈沖電流密度的改變沒有明顯變化;而發(fā)現(xiàn)超聲場下脈沖電鍍制備的Sn-Fe₂O₃納米復合鍍層的耐腐蝕性能顯著優(yōu)于純Sn鍍層,且其耐腐蝕性能隨著脈沖平均電流密度的減小而相應增強。

第六,超聲場下脈沖電鍍制得的Sn-Fe₂O₃納米鍍層的顯微硬度明顯高于相同電流密度超聲場下脈沖電鍍制備的純Sn鍍層。且隨著脈沖平均電流密度的減小,其顯微硬度明顯增大。

第七,超聲場中脈沖電鍍制備的Sn-ZnO復合鍍層表面粒子的光催化作用明顯優(yōu)于無超聲場脈沖電鍍制備的Sn-ZnO復合鍍層表面粒子。并且隨著平均電流密度的減小,其對甲基橙溶液的光催化作用增強。