稳恒磁场对Fe-Si复合电镀层形貌及Si含量的影响

摘要：

将平均粒径为2 μm的Si粉分散于镀铁液中,对水平稳恒磁场下复合电沉积法制备Fe-Si复合镀层过程进行了研究,探讨了磁感应强度及位向、电流密度等对Fe-Si复合镀层形貌及Si含量的影响规律.结果表明,采用竖直电极电镀时,在0-1 T 磁感应强度下,无论施加平行磁场还是垂直磁场,镀层Si含量均随着磁场强度的增加而增加,特别对平行磁场而言,镀层Si含量从无磁场的1.23％(质量分数,下同)增加到1T时的39.80％；采用水平电极电镀时,由于重力沉降效应,阴极镀层Si含量可高达37.94％,然而施加垂直磁场后,复合镀层Si含量随磁感应强度增加而急剧下降,1T时仅为2.83％,并且阴极镀层表面出现与磁场方向垂直的条状铁基质突出物,同时微米Si颗粒沿着突出物延伸方向分布.在1T磁场下,无论是水平电极还是竖直电极,施加垂直磁场电镀获得的镀层Si含量均随着电流密度的增大而减小,但竖直电极平行磁场电镀获得的镀层Si含量随着电流密度的增加而先增大后减小,在20 mA/cm2时镀层颗粒含量达到最大值.理论分析表明,施加不同位向的稳恒磁场后,电解液中形成的宏观磁流体动力学(MHD)效应和微区MHD效应,是影响复合镀层形貌和Si含量的关键原因.

关键词：Fe-Si复合镀层、稳恒磁场、复合电沉积、磁流体动力学(MHD)流动

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分类号：TG113.1(金属学与热处理)

资助基金：National Natural Science Foundation of China51034010;国家自然科学基金-宝钢联合基金重点资助项目51034010

在线出版日期：2013-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1201-1210