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, 2023, 52(03): 237-265.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.03.021

• 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，以水为添加剂，采用电沉积制备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、黏度计、循环伏安曲线(CV)研究水含量对低共熔溶剂黏度、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)，研究水含量对镀层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)，分析水含量对镀层耐蚀性能的影响。结果 随着水含量的增加，DESs的黏度降低，电导率升高，镀速增大，镀层中Zn含量提高，平均晶粒尺寸减小。当水的质量分数小于8%时，水会促进Zn和Fe的沉积。当水的质量分数大于8%时，水会抑制Zn和Fe的沉积。此外，当水的质量分数为4%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，镀层极化电阻达到最大值(1469Ω/cm2)，电荷转移电阻达到最大值(612Ω/cm2)，耐蚀性最佳。结论 水的含量会影响DESs溶剂的黏度、电导率及电化学窗口，会影响Zn–Fe合金镀层的表面形貌、晶粒尺寸及耐蚀性。当加入质量分数4%的水时，不仅能够促进Zn和Fe还原，而且还能改善Zn–Fe合金镀层的表面形貌，提高镀层的耐蚀性能。

• 单位
  常州大学