溶液体系中电沉积制备Ir层研究

admin · 发表于 2022-7-24 22:30:43

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金属Ir具有很高的熔点和强度，有其它金属所不及的化学惰性及在高温下具有很强的阻挡氧和碳的特性，因此常常被沉积在某些关键高温部件的表面，在航空、航天、航海及民用高技术领域等具有广泛的应用前景。离子液体具有蒸气压低、热稳定性好、电导率高、电化学窗口宽、可通过改变离子种类调节离子液体的溶解性等特点。目前，大部分的金属均能在离子液体中通过电沉积获得，但到目前为止在离子液体中电沉积Ir还未见文献报道。因此，研究溶液体系特别是离子液体中利用电沉积的方法制备Ir层具有重要的理论意义和工程应用价值。本文在水溶液中利用恒电流电沉积的方法和在离子液体中利用恒电压与恒电位电沉积的方法在Pt基体上电沉积制备出Ir层，并利用扫描电子显微镜(SEM)和EDS较系统地对在不同工艺参数下所制备Ir层的表面形貌及成分进行分析，探讨不同工艺参数对所制备Ir 层的影响和电沉积Ir 层的过程，并获得优化的电沉积工艺参数。实验结果表明：采用直流恒电流电沉积的方法在水溶液中以IrCl3为主盐能在Pt基体上制备出Ir层，溶液中IrCl3浓度、pH值、电流密度、温度、应力降低剂等对沉积的Ir 层质量有较大的影响，控制合适的工艺条件，可以获得表面平整、致密、均匀、无裂纹的Ir 层；IrCl3在纯离子液体BMIC中的溶解度较小，无法满足电沉积的需要，通过在BMIC中加入乙二醇以及提高温度可以有效提高IrCl3在BMIC中的溶解度，从而利用恒电压或恒电位电沉积方法能制备获得Ir层；通过控制合适的电沉积工艺条件如沉积电压（恒电压电沉积）、沉积电位（恒电位电沉积）、温度、BMIC与乙二醇的摩尔比等，可以在Pt基体上获得表面平整、致密的Ir 层。

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