離子液體電解拋光法制備超細(xì)鎢絲的研究.pdf

1、Z-pinch驅(qū)動(dòng)的慣性約束聚變( ICF)研究自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái)，雖然有了突破性的進(jìn)展，但是對(duì)靶腔負(fù)載的研究卻從未中止過(guò)，因?yàn)榘星回?fù)載作為 ICF試驗(yàn)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(diǎn)、高硬度、耐熱耐腐蝕以及良好的導(dǎo)電性能等優(yōu)點(diǎn)，是制備靶腔負(fù)載的優(yōu)秀材料。要滿足 ICF物理實(shí)驗(yàn)的要求，需要制備出直徑低于10μm的超細(xì)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(xì)鎢絲/均

2、勻減徑的超細(xì)鎢絲的工藝以及在超細(xì)鎢絲上電沉積金進(jìn)行研究，并對(duì)電解拋光制備超細(xì)鎢絲的腐蝕反應(yīng)機(jī)理展開了探索。
　　制備超細(xì)鎢絲的工藝，采用電化學(xué)方法在氯化膽堿-乙二醇離子液體中進(jìn)行，試驗(yàn)中先測(cè)試了離子液體的導(dǎo)電性能，之后在電化學(xué)工作站上采用三電極體系對(duì)鎢絲拋光的電解電壓進(jìn)行測(cè)試。以鎢絲為陽(yáng)極，不銹鋼圓柱筒為陰極，以銀/硝酸銀的無(wú)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(shí)間，反應(yīng)完后即可得到所需直徑的超細(xì)鎢絲。制備均勻減徑的超

3、細(xì)鎢絲時(shí)，在陽(yáng)極上添加一個(gè)提拉裝置，設(shè)置適當(dāng)?shù)奶崂俣?，其他方面與制備均勻直徑的超細(xì)鎢絲的工藝一樣。得到的超細(xì)鎢絲，用SEM，XRD等測(cè)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(guò)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(duì)鎢絲的電極腐蝕機(jī)理進(jìn)行探索。與在堿液體系中測(cè)得的塔菲爾曲線相比較，發(fā)現(xiàn)鎢的腐蝕電位較高，說(shuō)明鎢在離子液體中的抗腐蝕性能較強(qiáng)。在離子液體體系將鎢絲作為陽(yáng)極，做線性伏安掃描測(cè)試，得

4、到陽(yáng)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(jī)制與金屬典型的電化學(xué)腐蝕機(jī)制不同。通過(guò)交流阻抗實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在電解拋光的過(guò)程中控制整個(gè)反應(yīng)速度的步驟是傳質(zhì)過(guò)程。
　　論文最后還研究了以超細(xì)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不管是在水系的鍍金液中，還是在無(wú)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(guò)，