離子液體電解拋光法制備超細鎢絲的研究.pdf

1、Z-pinch驅(qū)動的慣性約束聚變( ICF)研究自上個世紀九十年代以來，雖然有了突破性的進展，但是對靶腔負載的研究卻從未中止過，因為靶腔負載作為 ICF試驗中的關(guān)鍵部件，決定了將激光轉(zhuǎn)換 X光的轉(zhuǎn)換率。鎢絲具有高熔點、高硬度、耐熱耐腐蝕以及良好的導(dǎo)電性能等優(yōu)點，是制備靶腔負載的優(yōu)秀材料。要滿足 ICF物理實驗的要求，需要制備出直徑低于10μm的超細鎢絲，且直徑圓度均勻，表面光滑平整。
　　本論文主要圍繞在離子液體中制備超細鎢絲/均

2、勻減徑的超細鎢絲的工藝以及在超細鎢絲上電沉積金進行研究，并對電解拋光制備超細鎢絲的腐蝕反應(yīng)機理展開了探索。
　　制備超細鎢絲的工藝，采用電化學方法在氯化膽堿-乙二醇離子液體中進行，試驗中先測試了離子液體的導(dǎo)電性能，之后在電化學工作站上采用三電極體系對鎢絲拋光的電解電壓進行測試。以鎢絲為陽極，不銹鋼圓柱筒為陰極，以銀/硝酸銀的無水電極作參比電極，設(shè)置電解拋光所需要的電壓和拋光時間，反應(yīng)完后即可得到所需直徑的超細鎢絲。制備均勻減徑的超

3、細鎢絲時，在陽極上添加一個提拉裝置，設(shè)置適當?shù)奶崂俣?，其他方面與制備均勻直徑的超細鎢絲的工藝一樣。得到的超細鎢絲，用SEM，XRD等測試方法，分析鎢絲表面的微觀形貌和表面原子的微觀組織結(jié)構(gòu)。
　　通過研究和分析塔菲爾曲線，線性掃描伏安曲線和交流阻抗圖譜，對鎢絲的電極腐蝕機理進行探索。與在堿液體系中測得的塔菲爾曲線相比較，發(fā)現(xiàn)鎢的腐蝕電位較高，說明鎢在離子液體中的抗腐蝕性能較強。在離子液體體系將鎢絲作為陽極，做線性伏安掃描測試，得

4、到陽極極化曲線上沒有出現(xiàn)典型金屬腐蝕的鈍化區(qū)域，由此推斷，其腐蝕反應(yīng)的機制與金屬典型的電化學腐蝕機制不同。通過交流阻抗實驗發(fā)現(xiàn)在電解拋光的過程中控制整個反應(yīng)速度的步驟是傳質(zhì)過程。
　　論文最后還研究了以超細鎢絲為基底，在以檸檬酸金鉀為主要成分配制的水系鍍金液和離子液體體系的鍍金液中電沉積金的研究。實驗發(fā)現(xiàn)，不管是在水系的鍍金液中，還是在無水的氯化膽堿-乙二醇鍍金液中，在鎢絲表面電沉積金都是比較容易操作的，只要有微弱的還原電流通過，