XPS和AES研究镍表面有机防变色膜
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外文资料译文化学镀沉积镍磷合金:耐腐蚀机理Bernhard Elsener/Maura Crobu/Mariano Andrea Scorciapino/Antonella Rossi摘要在各种各样的化学基体上可以进行化学镀镍磷合金。
他们表现出的耐腐蚀性优于纯镍,但由纯镍形成的氧化镍(钝化膜)除外,已经提出来许多理论来解释这一优越的腐蚀性,但还尚未达成共识。
在这一领域的研究中使用了电化学中的XPS表面电化学分析方法,以更深入的了解化学镀镍磷合金的耐腐蚀性,磷的含量在18%到22%。
在酸性和近中性溶液中其极化曲线与电流密度有一定的关系。
在恒电位极化过程,根据曲线衰减指数大约为-0.5可以推论扩散过程限制了镍的解离。
在XPS / XAES后通过测量恒电位极化显示磷在反应过程中存在三种不同的状态。
根据钴参与化学反应的不同,磷主要存在于反应合金、磷酸盐和磷的中间化合产物中。
通过XPS分析表明,磷元素富集在了合金之间的界面和最外层表面与腐蚀溶液接触面,由此提出以下结论:镍元素在溶液中的扩散机制限制了磷元素在介质表面的富集解释了Ni-P合金的高耐蚀性。
一个尚未证实的补充说明是耐高腐蚀性Ni-P合金可能是以镍元素的电离态存在的。
关键词:电位极化扩散,磷,富集, XPS图,衍射参数§1 简介对纳米晶体材料的关注增加使人们对于镍磷合金研究加深,尤其是在具有挑战性的技术应用方面[1,2]。
这些过去主要用作防腐涂料的合金构成了最早的工业应用是在x射线的非晶和纳米晶体材料上,这项技术可以追溯到1946年[3-5]。
现在产生了对三元系镍磷合金的研究[6,7]和共沉积金刚石[8]或聚四氟乙烯颗粒[9],以获得为生产量身定制的功能化表面。
镍磷合金中P元素大约是20%(接近共晶组合)时表现出了比镍更好的耐腐蚀性,同时得到的纯镍在阳极溶液附近镍酸的溶解更加容易[10-22]。
这一现象在化学镀[13-16]或电沉积[17-21]镍磷合金的金属熔体[10-12]时常见到。
利用XPS和AES技术研究锌表面Mo(W)-S-Zn簇合物膜王学伟S201009051(北京工业大学材料科学与工程学院100124)固体表面分析方法已经发展成为一种常用的仪器分析技术,特别是对于固体材料的分析和元素化学价态分析。
目前,常用的表面成分元素分析方法有X射线光电子能谱分析(XPS),俄歇电子能谱分析(AES),静态二次离子质谱分析(SIMS)和离子散射谱分析(ISS)。
就目前研究技术而言,AES分析技术主要应用于物理方面的固体材料科学的研究,而XPS分析技术的应用则较为广泛;另外它也更适合于化学领域方面的研究。
早期的X射线光电子能谱也被称作化学分析用电子能谱(ESCA),该方法是在六十年代由瑞典科学家Kai·Siegbahn教授发展起来的。
由于在光电子能谱的理论和技术上所作出的重大贡献,Kai·Siegbahn获得了1981年的诺贝尔物理学奖。
三十多年来,X射线光电子能谱无论在理论上和实验技术上都已获得了长足的发展。
XPS技术刚开始主要用来对化学元素的定性分析,随着科技的发展与进步,XPS谱图分析技术现在主要包括表面元素定性分析、表面元素的半定量分析、表面元素的化学价态分析、元素沿深度方向的分布分析和XPS伴峰分析(包括XPS携上峰分析、XPS价带谱分析、X射线激发俄歇电子能谱分析和俄歇参数)等各个方面。
由于XPS具有很高的表面灵敏度,适合于有关涉及到表面元素定性和定量分析方面的应用,同样也可以应用于元素化学价态的研究。
此外,配合离子束剥离技术和变角XPS技术,还可以进行薄膜材料的深度分析和界面分析。
XPS的研究领域也不再局限于传统的狭隘的化学分析,而是广泛应用于化学化工、材料、机械、电子材料等领域。
目前,该方法在表面分析工作中的份额占几近一半,因此,XPS不愧是科学研究领域研究人员常用的一种最主要的表面分析技术和工具。
另外X射线光电子能谱和俄歇谱并不是完全相互独立,它们之间是不无联系的。
用XPS研究Ni—Mo—P合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀特性曾跃【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】1994(015)003【摘要】1 引言关于晶态镍的钝化行为,人们已进行过广泛地研究。
根据Dougall 等的研究,在酸性Na2SO4溶液中,镍的钝化是由于形成了约1nm厚的NiO氧化层。
FliS和Duguethe研究了在接近中性的溶液中,Ni-P合金中的磷对镍的阳极溶解和钝化的影响,磷使阳极溶解速度增加。
用AES谱分析得出,Ni-P合金上的钝化膜薄于纯镍上的钝化膜。
Diegle等研究了非晶态Ni-20P合金在H2SO4和HCl溶液中的阳极行为。
他们发现,在H2SO4溶液中,Ni-20P合金在很宽的电位区发生钝化,而镍在该区是活性的;当处在较高的电位时,Ni-20P合金迅速溶解,而在该区纯镍却处于钝化态。
【总页数】4页(P132-134,139)【作者】曾跃【作者单位】无【正文语种】中文【中图分类】TG172.8【相关文献】1.0Cr18Ni9钢在低浓度NaCl溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展特性 [J], 李强;周昌玉;黄文龙;吴宝娟2.纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀特性 [J], 林兰芳;戴品强;林绿波3.Ni含量对提高Zn-Ni合金在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响(I):极化和阻抗研究 [J], Hany M. ABD EL-LATEEF;Abdel-Rahman EL-SAYED;Hossnia S. MOHRAN4.Ni含量对提高Zn-Ni合金在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响(I):极化和阻抗研究 [J], Hany M.ABD EL-LATEEF;Abdel-Rahman EL-SAYED;Hossnia S.MOHRAN;5.电沉积Ni-Mo-P合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀特性(英文) [J], 曾跃;黄宏新;肖小明;廉世勋;姚素薇;郭鹤桐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。