水对低共熔溶剂中电沉积Zn-Fe合金镀层性能的影响

作者：周国庆; 向倩; 秦水平; 吴敏娴; 光崎尚利; 王文昌; 陈智栋

来源：表面技术, 2022, 1-14.

• 低共熔溶剂
• 水
• 电沉积
• Zn-Fe合金镀层
• 耐蚀性

目的在氯化胆碱-乙二醇(ChCl-2EG)低共熔溶剂(DESs)中以水作为添加剂，电沉积制备Zn-Fe合金镀层，改善镀层的表面形貌，优化晶型结构，提高镀层的耐蚀性能。方法采用电导率仪、粘度计、循环伏安曲线(CV)研究了水含量对于低共熔溶剂粘度、电导率、电化学窗口的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)考察了水含量对镀层的表面形貌和成分的影响。采用X射线衍射仪(XRD)分析水含量对镀层的结构特征的影响。采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)分析水含量对于镀层的耐蚀性能的影响。结果随着水含量的增加，DESs的粘度降低，电导率升高，镀速提高，镀层中Zn含量提高，平均晶粒尺寸减小。当水含量在小于8 wt.%时，水促进Zn和Fe的沉积，当水含量大于8 wt.%，水抑制Zn和Fe的沉积。此外，当水含量为4 wt.%时，DESs能够保持原有的电化学窗口(2.47 V)，制备的Zn-Fe合金镀层平整致密，镀层极化电阻最大(1469 Ω·cm~(-2))，电荷转移电阻最大(612 Ω·cm~(-2))，耐蚀性最佳。结论水含量影响DESs溶剂的粘度、电导率以及电化学窗口；影响Zn-Fe合金镀层的表面形貌，晶粒尺寸以及耐蚀性。当加入4 wt.%水不仅能够促进Zn和Fe还原，而且能够改善Zn-Fe合金镀层的表面形貌和能提高镀层的耐蚀性能。

• 单位
  常州大学