镍钼钆(镝)镀层性能的研究+文献综述(3)
(3) 双电层的电容效应固体表面在溶液中带电后，静电引力会吸引该溶液中带相反电荷的离子，它向固体表面靠拢而集聚在距两相界面一定距离的溶液一侧界面区内，当达到电荷平衡时，构成双电层。根据Stern 模型，双电层分为紧密内层和分散外层。脉冲导通和关断时间对应双电层充电和放电时间，由于脉冲电流的张弛作用，消除了浓差极化，脉冲电镀较直流效果好。
图1.1 典型的周期换向脉冲电流
1.3.2 脉冲电镀优点
1）镀液分散能力改善
2）镀层结晶细致
3）镀层氢脆消除或减轻
4）镀层沉积速率加快
5）镀液纯度提高
1.4 稀土元素在电镀中的作用
由于稀土元素具有4f层未填满的电子结构特点和较小的电负性性质，且稀土对非金属元素化学亲和力强。通过在镀液中添加稀土离子，利用稀土元素的一些特性可以有效地改善传统电镀液的性能。其作用如下：
(1) 诱导剂作用
可以诱导一些金属离子，提高沉积速度，特别是使毒性大、污染严重的重金属的沉积[ ]。
(2) 导体的作用
可以有效的提高电荷转移、金属转移、金属沉积速度[5] [9]。
(3) 特性吸附作用
由于稀土离子的特性吸附使得氢离子在阴极的析出电位提高以及吸附膜对氢离子的选择性阻挡，减少了氢脆。同时使阴极提高了阴极极化，使得镀层性能提高。稀土金属在离子电结晶时，易吸附在晶体生长的活性点上，可以有效的抑制晶体生长，使镀层晶粒细化而表面光亮细致。
(4) 晶核作用
稀土高熔点氧化物夹杂在镀层中作为晶核起着细化组织晶粒的作用[5]9]。稀土元素由于其特有的原子结构特点和活性，在表面科学与工程领域获得了广阔的应用。往镀液中添加适量的稀土离子，借助稀士元素的活泼特性可以有效地改善传统电镀工艺中镀液的性能，可以有效地促进镀层金属离子的沉积，提高金属转移、电荷转移和金属沉积的速度，也就是提高电镀速度。由于稀土离子的特性吸附使得氢离子在阴极的析出电位提高以及吸附膜对氢离子的选择性阻挡，减少了“氢脆”的危害程度，同时使阴极提高了阴极极化，提高了电流效率。稀土金属离子电结晶时，易于吸附在晶体生长的活性点上，可以有效抑制晶体生长，使镀层晶粒细化而表面光亮细致。
潘秉锁，史冬梅[ ]等人研究了以普通镀镍液为基础，研究了不同的稀土添加量对镍及镍钴舍金镀层性能的影响对镀层，比较了稀土和硫酸钴改善镍镀层性能的能力。实验结果表明1g/L稀土元素可以大大改善镍反镍钴合金镀层的性能，使镀层结晶细化，结构紧密。
肖顺华[ ]等人研究了稀土元素对化学复合镀RE-Ni-Mo-P-WC合金镀层沉积速率的影响，并探讨了稀土元素的作用机理。实验结果表明，稀土元素的添加加快了复合镀层的沉积速率。其中混合稀土的作用最为明显；稀土能促进反应离子在金属基体表面的吸附，增大阴极极化，改变界面双电层结构，从而使沉积速率加快。
刘萍等人研究在Ni-Mo合金镀液中添加Gd盐，制备稀土Gd修饰后的Ni-Mo合金电极。实验结果表面，电极表面晶粒细化，增大了电极的表面积，提高了Ni-Mo合金电极的析氢催化活性。
1.5 本文主要研究内容
1.5.1 项目来源
项目来源于国家自然基金项目。
1.5.2 研究内容
(1) 单因素对Ni-Mo-Dy镀层、Ni-Mo-Gd镀层的影响
本文主要研究了稀土浓度(Dy3+ / Gd3+)、电流密度、脉冲频率、占空比、电镀时间和旋转粒子的转速对Ni-Mo-Dy镀层和Ni-Mo-Gd镀层的影响。
(2) 镀层的表征分析