Một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng hạt CeO₂ và CuO trong lớp mạ tổ hợp Ni-CeO₂-CuO trên lá thép không gỉ 430 bằng kỹ thuật mạ dòng xung

Nghiên cứu khoa học công nghệ  
MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HÀM LƯỢNG HẠT CeO2 VÀ  
CuO TRONG LỚP MẠ TỔ HỢP Ni-CeO2-CuO TRÊN LÁ THÉP  
KHÔNG GỈ 430 BẰNG KỸ THUẬT MẠ DÒNG XUNG  
Mai Văn Phước1*, Nguyễn Đức Hùng2  
Tóm tắt: Lớp mạ tổ hợp Ni-CeO2-CuO có thể được tạo thành từ dung dịch niken  
sun phát với các hạt oxit CeO2, CuO kích thước nanomet phân tán trong dung dịch  
bằng kỹ thuật mạ dòng xung vuông có đảo chiều. Một số thông số của mạ xung như:  
mật độ dòng xung trung bình itb, tỷ lệ thời gian phân cực anôt/thời gian phân cực  
catôt (), tỷ lệ mật độ dòng anôt/mật độ dòng catôt (), ảnh hưởng của hàm lượng  
hạt CeO2 và CuO trong dung dịch đã ảnh hưởng đến hàm lượng các hạt CeO2 và  
CuO trong lớp mạ tổ hợp. Kết quả khảo sát cho thấy, ở chế độ mật độ dòng xung  
trung bình itb =4 A/dm2, = 0,2, = 0,2, f= 100 Hz, hàm lượng hạt trong dung  
dịch CeO2 5g/L, CuO 5 g/L sẽ thu được lớp mạ tổ hợp Ni-CeO2-CuO có hàm lượng  
các hạt CeO2 và CuO trong lớp mạ lớn nhất đạt 37,69 %.  
Từ khóa: Mạ tổ hợp; Mạ xung; CeO2-CuO; Lá thép mạ.  
1. MỞ ĐẦU  
Kỹ thuật mạ thường sử dụng dòng một chiều, song những thập niên gần đây nhiều đơn vị  
cũng đã nghiên cứu áp dụng kỹ thuật mạ dòng xung. Có nhiều dạng xung được sử dụng  
trong kỹ thuật điện hóa như xung tam giác, xung răng cưa, xung vuông bậc thang, xung xoay  
chiều hình sin liên tục hoặc gián đoạn, đối xứng hoặc bất đối xứng, không có đảo chiều hoặc  
có đảo chiều. Tuy nhiên, có hai dạng xung thường được sử dụng rộng rãi đối với quá trình  
mạ điện phân là xung vuông thường hoặc xung vuông có đảo chiều (pulse reserve). Kỹ thật  
mạ xung sẽ mang lại các lợi thế so với kỹ thuật mạ dòng một chiều là [1-3]:  
- Có thể giảm chiều dày lớp khuếch tán nên làm tăng dòng giới hạn khuếch tán cho  
phép mạ được ở mật độ dòng lớn hơn, do vậy làm tăng được tốc độ mạ;  
- Dòng xung có 1/2 chu kỳ không mạ, thậm chí bề mặt chi tiết bị hòa tan làm quá trình  
kết tinh lớp mạ có cấu trúc chặt chẽ hơn nên lớp mạ bằng dòng xung có cơ tính tốt hơn so  
với mạ dòng một chiều;  
Trong kỹ thuật mạ tổ hợp với các hạt phân tán trong dung dịch điện ly thì mạ bằng  
dòng xung có sự thay đổi chiều dày lớp khuếch tán tác động tích cực đến sự vận chuyển  
các hạt phân tán đến bề mặt điện cực cũng như quá trình hấp phụ, kết dính và chôn lấp các  
hạt bằng dòng mạ [4].  
Sơ đồ dạng xung vuông có đảo chiều và các thông số xung được trình bày trong hình 1 [1].  
Hình 1. Sơ đồ dạng xung vuông có đảo chiều. T: Độ rộng của xung (thời gian tồn tại của  
xung catot); T’: Khoảng cách giữa hai xung (thời gian nghỉ hoặc thời gian tồn tại của  
xung anot); : Độ dài của chu kỳ xung; ic: Mật độ dòng catôt; ia: Mật độ dòng anôt.  
129  
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 57, 10 - 2018  
Hóa học & Kỹ thuật môi trường  
Khi xung vuông đảo chiều có tác dụng san bằng bề mặt lớp mạ do ở nửa chu kỳ đầu  
catôt được kết tủa kim loại, nửa chu kỳ tiếp theo catôt bị đảo thành anôt, sự hòa tan xảy ra,  
những chỗ mạ gai, cây bị hoà tan mạnh hơn làm bằng phẳng lớp mạ. Ngược lại anôt ở nửa  
chu kỳ đầu xảy ra quá trình hòa tan, nửa chu kỳ tiếp theo anôt bị đảo thành catôt do đó  
tránh được hiện tượng thụ động anôt. Các thông số chính quá trình mạ xung vuông có đảo  
chiều là tỷ lệ giữa mật độ dòng anôt và catôt β = ia/ik; tỷ lệ thời gian xung và thời gian  
nghỉ: α = T'/T; tần số của dòng xung f =1/θ; mật độ dòng trung bình:  
'
ic T iaT  
ic (1 .)  
1  
1   
1   
(1)  
itb  
ic  
  
2. THỰC NGHIỆM  
Catot để tạo lớp mạ tổ hợp Ni-CeO2-CuO là tấm thép không gỉ mác 430 có kích thước:  
(20 40 0,2) mm được tẩy sạch dầu mỡ trong dung dịch kiềm và hoạt hóa bề mặt trong  
dung HCl 10 %, sau đó tạo lớp mạ niken cấy chân trong dung dịch có thành phần NiCl2  
250 g/L, HCl (d= 1,19) 200 mL/L, mạ ở chế độ mật độ dòng ik = 5 A/dm2, thời gian mạ 2  
phút, nhiệt độ 25÷ 30oC.  
Sau khi tạo lớp mạ niken cấy chân, lớp mạ tổ hợp trên nền thép 430 được chế tạo bằng  
quá trình mạ điện phân từ dung dịch mạ niken sun phát có thành phần NiSO4 300 g/L,  
H3BO3 30 g/L, natrilaurylsunphat 0,1 g/L, nồng độ hạt CeO2 (2 ÷ 16) g/L, CuO (2 ÷ 16)  
g/L. Sử dụng các hạt CeO2 và CuO có kích thước nano mét (50 ÷100) nm, hạt CeO2 được  
mua của hãng Richest Goup Ltd, hạt CuO được mua của hãng Nano Global, Thượng Hải,  
Trung Quốc. Các hạt CeO2, CuO được phân tán đều trong dung dịch bằng quá trình siêu  
âm trước khi mạ 2 giờ sau đó khuấy trộn liên tục trong dung dịch mạ bằng máy khuấy từ.  
Nhiệt độ dung dịch trong quá trình điện phân là 50 oC, pH dung dịch được duy trì từ 5,8 ÷  
6,0, thời gian mạ 20 phút.  
Lớp mạ tổ hợp Ni-CeO2-CuO trên nền thép 430 được chế tạo bởi quá trình mạ dòng  
xung, bằng thiết bị tạo nguồn xung vạn năng tại Viện Hóa học - Vật liệu, với các thông số  
mật độ dòng xung trung bình itb = (2 ÷ 6) A/dm2, tỷ lệ giữa mật độ dòng anôt và mật độ  
dòng catôt = 0,1 ÷ 0,4; tỷ lệ thời gian phân cực anôt/thời gian phân cực catôt α = 0,1 ÷  
0,4; tần số f =100 Hz.  
Hình thái cấu trúc bề mặt và sự phân bố của các hạt nano oxit trên lớp mạ được xác  
định bằng phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét SEM. Hàm lượng hạt CeO2 và CuO  
trên bề mặt lớp mạ được xác định qua phổ tán xạ năng lượng EDX trên thiết bị JMS  
6610LV- JED2300, JEOL, Nhật Bản tại Viện Hóa học - Vật liệu, Viện Khoa học và Công  
nghệ Quân sự.  
3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN  
3.1. Ảnh hưởng của mật độ dòng xung trung bình  
Thực hiện chế độ mạ xung ở các mật độ dòng trung bình itb = 2; 4; 6 A/dm2; β = 0,2; α  
= 0,2; f = 100 Hz, hàm lượng hạt CeO2 và CuO trong dung dịch bằng 10 g/L. Kết quả phân  
tích EDX thành phần hạt CeO2 và CuO trên bề mặt lớp mạ được thể hiện trong bảng 1.  
Bảng 1. Tổng hàm lượng CeO2 và CuO trên lớp mạ (% khối lượng)  
của các mẫu mạ Ni-CeO2-CuO ở mật độ dòng xung trung bình khác nhau.  
Mật độ dòng xung (A/dm2)  
Thông số  
ic  
ia  
itb  
ic  
ia  
itb  
ic  
ia  
itb  
α = β = 0,2  
2,5  
0,5  
2,0  
5,0  
1,0  
4,0  
7,5  
1,5  
6,0  
Hàm lượng hạt  
25,46  
37,69  
32,18  
130  
M. V. Phước, N. Đ. Hùng, “Một số yếu tố ảnh hưởng … bằng kỹ thuật mạ dòng xung.”  
Nghiên ccứu khoa học công nnghhệ  
Kết  
q
q
uả từ bảng 1 cho th  
lượng hhạt  
uO trên llớ  
ích khi mmậ  
hí H2 sinnh r  
và CuO được chôôn  
ao. Ở mật độ dònng  
đi. Nguyên nhân  
i hạt gắn bám ít, kkhí H2 được giải phó  
hơn đẩy các hạt r khỏi điệện ực trước khi chún  
khi mật độ dòng điện tăng,, tố  
độ khử ion Ni2+  
CuO và lớp mạ hông tănng o sự khuếch tán c  
mặt cat t không ổi.  
Ảnh SEM thểể hiện sự ph  
Ni-CeO22-CuO tạo bởi ddò  
α = 0,2, β = 0,2, = 100 Hzz t  
các mẫ này có sự phân bốố k  
hợp với các kết quả phần tíích EDX kh  
ấ
ấ
y với kỹ thuật mạ dòng xung ở mật độ dòng xunng trung bìn  
rong lớp mạ đạt 2 ,46 %. Khi itb tăng t thì hà  
lên 4 A//dm2  
mạ tăng lên đạt iá trị lớn nhất bằng 37,69 %.. H ện tượn  
độ dòng đủ lớn thì lượng Ni thoát r trên điệ ực nhiều  
ở catôt do sự kh ịch thoát ra ít, các hạ  
ion H+ trong dung  
ấp và bám tốt vào điện cực, dẫn đến hà lượng hhạt nano trê  
ao hơn, itb = 6 A/ n trên bề ặt lớp m  
dm2, hàm lượng hạt r  
ở mật độộ dòng t ung bình lớn hơn, n ken giải ph ng nhiề  
g bởi sự khửử ion H+  
à H2O thho t ra nhiề  
được chôn lấp bởi im loại mmạ. Hơn nữa  
ăng lên nhưng tốc độ chôn vùii hạt CeO2 v  
a CeO2 và CuO từ t ong dungg d ch đến b  
hh  
mm  
gg  
,,  
tt  
nn  
ạạ  
uu  
uu  
,,  
àà  
ềề  
2 A/dm22 tổng hàm  
m
t
t
8
g
ừ
m
lượng  
CC  
eO2 và  
hể giải t  
i lượng  
C
h
k
p
p
i
i
này có  
đồng th  
t
t
t
t
a
a
ệ
n
n
cc  
ờờ  
a
a
ử
d
rắn CeO2  
lớp mạ  
lại giả  
trong k  
O
l
l
m
m
cc  
c
c
d
ắ
ề
m
m
m
m
d
oo  
r
r
i
i
ó
ó
h
n
n
v
kk  
áá  
a
c
c
g
t
ủủ  
c
c
oo  
k
đđ  
dd  
rr  
ịị  
ôô  
â
â
n bố của các hạt CCeO2 và CuO trên b  
g xung ở mật độ dòng ttrung bình 2, 4  
ong thời gian mạ 0 phút đượ thể hiện trong hìnnh  
ác nhau ccủa các ạt CeO2 và CuO trên bề mặt lớớp  
thay đổi mật độ dòng trung b nh.  
ềề  
mặt của cá  
c
c
mẫu m  
A/dm2  
cho thấ  
ạ và ph  
ạạ  
,,  
yy  
ùù  
n
n
4
,
,
66  
f
r
r
22  
c
2
2
u
hh  
h
h
mm  
i
ìì  
ittb = 2 A/dm2  
ình 2. ẢẢn  
cá  
nh SEM (hình 2) ch  
u ở các ật độ dòòn  
ưa bị chôn vùi  
4 A/dm22 các hạt trên bề mặặt l  
itb = 4 A  
SEM củaa các mẫ  
mật độ òng tru  
thấy s phân b  
. Các hạt CeO2 v  
ô ra khỏi nền Ni. Ở mậtt độ dò  
p mạ có kích thư c và phân bố đồng đ  
ng hạt CeO2 và  
/
dm2 itb = 6 AA/dm2  
mạ tổ hợp Ni-CeO2-CCuO  
m
H
h
h
uu  
ở
c
c
d
nn  
g bình khác nhau.  
Từ  
đồng đ  
phần c  
ả
ả
o
o
ự
ố
ố
các hạt rắn trên bề  
CuO được chôn vù  
m
ặt lớp mmạ  
vào lớpp m  
g xung tr  
ềều nhất.  
t
t
ương đố  
, có mộ  
ng bìn  
ii  
tt  
hh  
ề
ề
m
g
g
àà  
i
i
ạ
ạ
h
n
h
h
nn  
u
u
ớ
ớ
ớớ  
3.2. Ản  
h
h
hưởng  
c
ủa hàm lư  
ợ
ợ
C
uO trong dung dịchh  
H
H
ình 3. Ảnh hưởngg c  
ủ
ủ
a tổng  
h
àm lượn  
gg  
c
hạt CeO2 và CuO troong dung dịch  
đến ttổng hàm lượng CeO2 và CuO trên lớp mạ.  
n
1311  
Tạp chí  
N
N
ghiên c  
ứ
u KH&CNN q  
u
u
ân sự, Số 57, 10 - 22018  
Hóa học & Kỹ thuậật mmôi trường  
Các  
dụng du  
(2 ÷ 16) g/L (tỷ l  
vòng/p út, nhiệt độ dung ddịc  
Hình 3 thể hiện kết quảả p  
m
m
ẫu mạ được chế ttạo ở chế độ mạ xun  
g
OO  
g: itb = 4 A/dmm2; α = 0  
và CuO trong dung dịch x + yy t  
,,2; β = 0,22;  
f
hh  
f
= 100 s  
ay đổi t  
huấy 60  
ửử  
ừừ  
00  
nng dịch mạ tổng hààm lượng c c hạt Ce  
á
ệ
khối lượợn  
g
hh  
g
giữa hai hạt x/y = 1), thời gia  
nn  
mạ 20  
p
p
hút, tốc đđộ  
kk  
h
mạ 50 oC.  
hh  
ân tích hàm lượng CeO2 và CuO trên lớ  
eO2 và CuO troong dung ịch. Kết quả chụp ảnh S  
cho thấy sự phânn b của các hạt rắn ttrên bề mặt lớp mạ t  
p
p
mạ khi ttha  
M bề mmặt lớp m  
ơng ứngg v i kết quảả  
yy  
đổi hàmm  
lượng  
CC  
d
E
E
ạạ  
(hình 4  
)
ố
ố
ưư  
ớớ  
chụp th  
à
à
nh phần.  
4 g/L  
6 g/L  
8 g/LL  
10 g/L  
12 g/  
SEM củaa các mẫ  
ở ccác hàm lượ g hạt kh  
t quả trên hình 4 nh n thấy khhi mạ bằ  
= 0,2; = 0,2; f 100 Hz khi tổng hàm lượng hạt trong dung dịch  
hạt đượ chôn vùi vào lớp ạ thấp, hàm lượn các hạt trong lớp  
hàm lư ng hạt t 6 đến 112 /L tổng hàm lượ g các hạt rắắn trong  
nhất bằng 37,69 %%. àm lượ g hạt từ 14 đến 16 g/L hàm l  
xuống đđạt 18,47 %. Theo c chế của quá trình t  
rong đó ggia đoạn III - sự chô lấp các hạt bằng ki  
hàm lượng hạt t ong dung dịịch, kỹ t  
n, bề mặt vật mạ trở thành anôt có s  
oát hydr làm tăn khả năng hhấp phụ h  
ch dẫn t i tăng l ợng hạt lên bề mặt  
lượng hhạt trong ung dịch tă g quá cao sẽ cản ttrở khả năn  
i bị che lấp nhiều diện tích bbề mặt giảm, mật đđộ òng điệ  
dro thoá ra nhiều đẩy các hạt ra, tươn tự như mmạ ở mật đ  
hạt tronng lớp mạ  
t độ dòn anôt/  
hế độ xung: itb =  
hàm lượng hạt CeeO22 5 g/L; CuO 5 g/  
L
16 g//L  
H
ình 4. ẢẢn  
h
h
u
u
mạ tổ hợp Ni-CeO2-  
c nhau tro g dịch.  
g dòng xung ở chế  
CCuO  
n
á
nn  
Từ k  
ế
ế
ậ
ậ
n
đ
độ mạ itb == 4 A/dm2;  
ừ 2 đến 44 g L thì cá  
ạ nhỏ. KKhi tăng tổn  
ớp mạ đạạt iá trị ca  
ợng hạt ttro g lớp m  
o lớp mạạ tổ hợp gồ  
loại kết tủ đóng va  
òn  
uật mạ d xung c  
thoát oxxy ới lượn  
t lên bề mmặt. Sự tăn  
o vậy hààm ượng hạ  
  
cc  
gg  
oo  
ạạ  
mm  
ii  
óó  
gg  
gg  
tt  
gg  
nn  
ộộ  
=
t
t
/
/
c
c
p
m
m
g
nn  
m
m
ợ
ợ
ừ
g
g
l
g
g
hơn, lớ  
n
H
H
n
ư
ư
n
n
có xu h  
ưư  
ớng giả  
oạn [5],  
m
m
ơ
ơ
ạ
ạ
ba giai  
trò qua  
đ
nn  
đ
t
i
i
n
n
m
m
a
a
trọng nhất. Khi tăăn  
đảo chiều dòng đi  
so với khi là catoot t  
ng hạt tr ng dungg d  
trên lớp mạ tăng ên. Khi hhà  
chôn lấ các hạt vì bề mặặt  
catot th c tế tăng cao, khíí h  
dòng ca  
3.3. Ản  
g
g
rr  
h
h
d
ò
g
g
quá trìn  
giảm 1/  
hàm lư  
h
h
ệ
ệ
ự
ự
v
v
2
2
h
h
o
ớ
g
ạ
dd  
ạ
ợợ  
o
l
ị
ị
ư
ư
l
l
m
m
d
d
nn  
p
p
N
N
,,  
d
d
ự
ự
y
y
t
g
o
làm giả  
m
hàm lưượn  
g
g
..  
hh  
hưởng  
của tỷ lệ  
m
ậ
ậ
ng  
m
m
ật độ dòng catôt  
A/dm2; = 0,2; f = 100 Hz; tthờ  
; tốc độ khuấy 600 òng/phútt; v  
Tiến hành mạ các mẫu  
20 phút  
ở
c
c
4
LL  
ờ
ớ
ớ
i gian m  
ạạ  
,,  
vv  
i các gi  
á
á
trị tha  
yy  
đổi từ 0,1÷ 0,4.  
132  
M. V. Phước, N. ĐĐ.  
H ò  
Hùng, “Một số yếu tốố ảnh hưởng … bằng kỹ thuật mạạ dòng xung.””  
Nghiên ccứu khoa học công nnghhệ  
Bản  
g
g
2 trình bày kết phhân tích EDXX thành phhần các hạt CeO2 và  
hác nhau.  
Bảng  
CCuO trên llớpp mạ ở cácc  
tỷ lệ   
kk  
2
. Tổng hhà  
m
m
lượng hạt CeO2 v  
à
CuO trên llớp mạ ở  
c
ác tỷ lệ k  
h
h
ác nhau  
..  
β
ic (A/dm2)  
iia (  
A
A/dm2) itb (A/dm2  
)
Tổng hàm lượng  
hạt trên lớớp  
mmạ (%)  
0,1 0,2  
0,2 0,2  
0,3 0,2  
0,4 0,2  
4,9  
5,0  
5,1  
5,2  
0
0
,49  
,00  
,53  
,08  
4
4
4
4
3
3
2
1
4
77  
88  
33  
4
,51  
,69  
,62  
,04  
1
1
1
1
22  
Ở k  
Tuy nhi  
0,4) vì  
đến lớp mạ giảm do khí thhoá  
thấy, k i mạ với thông số  
h
ê
k
h
oảng giá trị của từ  
n, sự chôn vùi cáác  
hi đó mật độ dòngg ic sẽ cao hơn, tốc đ  
ra nhiều đẩy các hạt ra khỏi bề mặt, hi  
0,3 lớp mạ nhẵ phẳng do k ả năng chôn lấp ccá  
ng thí nghiệệm này iá trị == 0  
7,69 %.  
0
hh  
0
,1 ÷ 0,2 lượng h  
ạt vào lớp mạ sẽ khó khăn hơn khi tă  
kết tủa niken tăng l  
ạ
ạ
t được chôn vùi vào  
l
n
ớp mạ đạạt  
g lên ccao nữa (  
n trong kkhi lượng hạ  
u suất sẽẽ gi m. Nhậ  
hạt kém  
2 vì hà  
ggiá trị lớn.  
==  
tt  
ộộ  
ê
ê
t
t
ệ
ảả  
nn  
hh  
≥≥  
nn  
h
cc  
..  
Khoảng giá trị phù hợp ccủa = 0,1 ÷ 0,2, tr  
o
gg  
,,  
mm  
lượng C  
e
O2 và CuO trên lớớp  
m
m
ạ cao nhất bằng  
33  
β = 0,2  
β =  
0
,4  
ng đại 1  
hạt ôxit ph  
o với bề  
Hình 5. Ảnh chụp SEM bề mặt lớp mmạ ở β = 0,2, và β = 00,4 độ ph  
óó  
1
0
0.000 lần.  
n bố trê  
t mẫu m  
Ảnh  
bề mặt l  
S
ớớ  
S
EM bề mặt lớp mmạ  
p mạ k á đồng đềều, đồng thời có mật  
t
trên hình  
5
cho thấ  
y
, ở giá trị β = 0,2 cá  
ộ hạt lớn hơn nhiều  
c
s
â
ặ
ặ
â
nn  
ạạ  
h
đ
m
ở giá trị β = 0,4.  
3.4. Ản hưởng  
Để n hiên cứ  
tổ hợp i-CeO2-CuO, các  
= 4 A/d  
m2; β = 0,2; f = 1  
khuấy 6 0 vòng/phút; giá ttrị  
uả phân tích EDXX h  
c nhau được thể h  
iện trong bảng 3.  
Bảng 3. Tổng h  
àm lượng hạt CeO2 v  
ic (A/dm2)  
ia (  
A/dm2) itb (A/dm2  
h
h
c
ủa tỷ lệ th  
ảnh hưởởng của thông số t  
u mạ được thực h  
00 Hz; thời gian mạ 20 phút; nhiệt độ du  
thay đổi từ 0,1 ÷ 0,4.  
ổ
m lượng hạt CeO2 và CuO trên lớp m khi thayy đổi các giáá  
ờ
ờ
i gian phân cực  
a
a
nôt/thời gian phân  
i hàm lượngg hạt CeO2  
ện mạ ở chế độ mật độ dòng ttru  
ng dịch 550 ooC; tốc đ  
ộộ  
c
ực catôt  
t
g
g
u
ớ
ớ
O
và CuOO tr  
ê
ê
n lớp m  
ạạ  
N
m
00  
m
0
ẫ
ẫ
ii  
n
ng bình itb  
1
n
à
à
Kết  
trị kh  
q
q
O
ạ
áá  
h
i
h
à
àà  
CuO trên llớp mạ ở  
c
ác tỷ lệ k  
h
h
ác nhau  
..  
β
i
A
)
Tổng hàm lượng  
hạt trên lớớp  
mạ (%)  
m
0,1 0,2  
0,2 0,2  
0,3 0,2  
0,4 0,2  
4,5  
5,0  
5,5  
6,0  
0,9  
4
4
4
4
3
3
2
1
5
5
,48  
,69  
,16  
,63  
1
77  
1,1  
1,2  
44  
22  
1333  
Tạp chí  
N
N
ghiên c  
ứ
u KH&CNN q  
u
u
ân sự, Số 57, 10 - 22018  
Hóa học & Kỹ thuậật mmôi trường  
Từ  
lượng c  
trị lê  
thuật x  
của đ  
lên đẩy các hạt r  
k
k
ết quả trên bảng 33 n  
a các hạ CeO2 vàà C  
0,4 thì hàm lượnng  
ng vuôn có đảo cchi  
ng nghĩ với việcc tă  
nhiều hhơn nên số hạt bị ch  
ủa kim looại tăng, lượng niken kết tủa nhiều hơn, t  
t điện cựực iảm, dẫn đến hàm lượng hạt trên lớp m  
n sự phâ ố của cá hạt rắn trên bề mặt lớp mạ k  
hóng đại 10.000 lầần.  
h
h
ận thấy khi tăng giá trị của từ 0,1 đến 0,4 tthì tổng hà  
O đạt giá trị lớn hất 37,69 % tại giá tr = 0,2,, k i tăng gi  
ác hạt giiảm mạn còn 12,63 %. Điều này là do ối với k  
u, khi ật độ dò g xung trunng bình hông đổii, t ng giá tr  
g dòng ic ở chu ỳ mạ lượng hyđro si h ra trênn b mặt tăn  
n vùi vào lớp mạ sẽ ít đi. Hơn ữa, khi  
ong khi ccác hạt đượ  
mm  
áá  
ỹỹ  
ịị  
gg  
  
cc  
ủ
ủ
t
u
u
n
ị
h
h
n
n
c
c
h
h
o
đ
đ
u
u
g
a
a
ề
ề
mm  
n
n
k
k
ă
ă
ồồ  
nn  
k
k
nn  
ề
ề
ô
n
nn  
tăng, tố  
chuyển  
c
đđ  
c
độ kết  
ến bề m  
6 thể hi  
t
ặ
r
gg  
ạ
giảm.  
Hìnhh  
ệ
ânn  
bb  
cc  
hhi thay đổổi  
ggiá trị   
ởở  
chế độ  
p
= 0,2  
nh 6. Ảnh SEM bềề m  
trị = 0,2 các hhạt  
ạt lớn hơn, khi   
ược chôn lấp bị cuuố  
2
=
=
0,4  
H
ì
ì
ặ
ặ
t của mẫu mạ Ni-  
C
eO2-CuO ở các giá  
tt  
rị khácc n  
ng đều, đđồ  
loại dài hơ  
bố thưaa h  
iều này phù hợp với các kết qquả phân tíc  
h
h
au.  
g thời c  
, các hạ  
n và hà  
Ở gi  
mật độ  
á
á
ô
ô
xit phân bố trên  
b
ề mặt lớp mạ khá đ  
hời gian hòa tan ki  
t mạ dẫn đ n sự phâ  
ồồ  
n
n
óó  
tt  
mm  
hh  
=
0
0
,4 ở chu kỳ anôt  
t
mm  
n
n
không  
lượng  
đđ  
n
n
ra khỏi bề mặt v  
ậ
ậ
ế
n
ơ
ơ
C
C
eO2 và CuO trên llớp mạ giả  
m
mạnh,  
đđ  
hh  
EDX bề mặt lớp mạ.  
4
. KẾT  
LL  
UẬN  
làm giảm chiều dà  
àm giảm sựự thoát k  
tổ hợp. B ng kỹ th  
g/L, H3BO3 30 g/L,  
đã tạo được lớp mạ tổ hợp NNi-  
được tạo raa ở điều iện itb = 4  
, thời gian mạ 20 ph t, có hàmm lư  
đạt 37,69,% khối lượng, các hhạt oxit hân bố kkhá đồng đề  
Dòn  
duy trì  
g
mm  
g
xung vuông có đđảo chiều c  
ật độ h t ở khu vvự catôt, đ  
n làm tă g hàm lưượ  
h hệ sun phát có t  
hà  
lượng các hạt CeeO22 5 g/L,  
trên nền thép 43 . Lớp mạạ tổ hợp Ni-CeO2-Cu  
0,2; β = 0,2; f = 100 Hz; CCu 5 g/L; C O2 5 g/  
và CuO trên lớp mạ cao nnhấ  
ó
ồ
ó
tác dụn  
ng thời  
g
l
y
y
lớp khuuếc  
í ở thời ggia  
ật mạ ddòn  
atrilauryyls  
h
h
tán, gi  
đảo củ  
xung t  
nphat 0,  
eO2-Cu  
/dm2, α  
ng CeO2  
ữữ  
aa  
ừừ  
11  
OO  
==  
ạ
nn  
c
c
h
h
n
n
xung n  
ê
n
n
g hạt trên lớp m  
h phần NiSO4 30  
uO 5 g/  
ạ
ạ
ằ
u
nn  
g
g
dung dị  
cc  
t
h
n
n
0
0
u
u
g/L, hàmm  
C
L
L
C
C
0
O
O
k
k
4
A
A
O
O
e
LL  
ú
pp  
ợ
ợ
t
t
uu  
trên bề  
mmặt lớp mạ.  
TÀI LIỆU TH  
A
A
M KHẢO  
[1]. N  
19  
[2]. De  
g
88  
n
g
uyễn Đức Hùng ,  
7, 40-41.  
ny Thi  
ameters on the  
ctrochim ca Acta 552  
[3]. M. Sajjadne ad, H. OOmi  
ngs Fabrric  
c Researcch  
"
M
M
ạ kim loạại bằng  
d
d
òng điện xung", Tạp chí KHKKTQĐ, Số 6,,  
Q
e
mig, Roon  
n
n
y Lange & An  
lectrocoodepositio  
25), 2007, pp. 73  
var, M. Javanba  
ted unde Pulse  
Innovation Vol  
d
n
66  
d
reas Bund, "Influe  
of mat ix metaal nanocco  
2-7371.  
ht, A. Mozaafari, "Ch  
urrent Condditions",  
n
ce of puuls  
e
e
platin  
gg  
pa  
El  
r
r
e
e
e
r
m
m
posites",,  
ee  
(
(
d
d
k
k
a
a
o
racterizaation of Puree  
Ni  
an  
c
dd  
kel Coat  
a
a
r
CC  
I
I
nternationnal Scholarlyy  
&
&
99  
, No 8, 20155.  
134  
M. V. Phước, N. ĐĐ.  
H
H
ùng, “Một số yếu t  
ốố  
ỹ
ò
ảnh hưởng … bằng k thuật mạạ dòng xung.””  
Nghiên cứu khoa học công nghệ  
[4]. M.E. Bahrololoom, R. Sani, "The influence of pulse plating parameters on the  
hardness and wear resistance of nickel - alumina composite coatings", Surface &  
Coatings Technology (192), 2005, pp. 154 - 163.  
[5]. Low C.T.J., Wills R.G.A., Walsh F.C., "Electrodeposition of composite coatings  
containing nanoparticles in a metal deposit", Surface & Coatings Technology 201,  
2006, pp. 371-383.  
ABSTRACT  
STUDY OF INFLUENCING FACTORS ONE COMPOSITION OF CeO2 AND CuO  
IN Ni-CeO2-CuO COMPOSITE PLATING ON THE 430 STEEL  
BY USING PULSE LPATING  
The Ni-CeO2-CuO plating layer can be fabricated from the solution of nickel  
sulphate containing CuO2, CuO nanoparticles dispersed in solution by reversed  
square-wave electroplating. The influence of pulse plating parameters including  
average pulse current density itb, polarization time anode / polarization time (),  
anode current density / cathode current density () , the content of CeO2 and CuO  
in the solution the influence of on the content of CeO2 and CuO in the composite  
coating were investigated in detail. The results show that the pulse current density  
mode of 4 A / dm2, = 0.2, = 0.2, f = 100 Hz, particle content of CeO2 5g/L and  
CuO 5 g/L will achieve the Ni-CeO2-CuO composite coating with the highest  
content of CeO2 and CuO in 37.69%.  
Keywords: Ni electroplating composite; Pulse plating; CeO2-CuO; Steel plating.  
Nhận bài ngày 30 tháng 8 năm 2018  
Hoàn thiện ngày 20 tháng 9 năm 2018  
Chấp nhận đăng ngày 11 tháng 10 năm 2018  
Địa chỉ: 1 Viện Hóa học - Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự;  
2 Viện Công nghệ Môi trường, VAST, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội.  
* Email: [email protected].  
135  
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 57, 10 - 2018  
pdf 7 trang Mãnh Khiết 13/01/2024 17240 Free
Bạn đang xem tài liệu "Một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng hạt CeO₂ và CuO trong lớp mạ tổ hợp Ni-CeO₂-CuO trên lá thép không gỉ 430 bằng kỹ thuật mạ dòng xung", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfmot_so_yeu_to_anh_huong_den_ham_luong_hat_ceo_va_cuo_trong_l.pdf