مطالعه مکانیزم احیای پوشش چندلایه مس/نیکل-فسفر توسط روش ولتامتری چرخه‌ای

در این پژوهش مکانیزم رسوب‌دهی الکتروشیمیایی پوشش چندلایه مس/نیکل-فسفر از روش تک-حمام با استفاده از روش‌های ولتامتری چرخه‌ای و منحنی‌های توزیع گونه‌های پایدار در محلول بر حسب ph مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا اثر تک‌تک اجزای حمام بر نوع گونه‌ی غالب در حمام و رفتار آن گونه‌ی غالب در رسوب‌دهی مورد مطالعه قرار گرفت. بسته به نوع گونه‌ی غالب در حمام، در ولتامتری‌های چرخه‌ای پیک‌های متفاوتی با پتانسیل و چگالی جریان خاصی مشاهده شد. پیک‌های ظاهر شده در ولتاموگرام‌ها نشان‌دهنده‌ی مکانیزم نفوذ-کنترل فرایند احیای کاتیون‌ها از محلول‌های مورد استفاده بود. با وجود اینکه کمپلکس‌کننده سیترات اثر ممانعت‌کننده بر احیای مس داشت اما جریان احیای نیکل را افزایش داد. از طرفی با وجود اینکه حمام سیتراتی مس-نیکل اغلب برای رسوب‌دهی آلیاژی مورد استفاده قرار می‌گیرد اما ظاهر شدن پیک‌های مجزا در منحنی‌های ولتامتری نشان داد که ترکیب و ph حمام نهایی برای رسوب‌دهی چندلایه‌ها کاملا مناسب بوده به ‌طوری که می‌توان با انتخاب درست پتانسیل احیا، رسوبات غنی از نیکل و غنی از مس تهیه نمود. محدوده‌ی پتانسیل پیک مس برای لایه غنی از این عنصر 0.1 - تا 0.4 - v vs.sce و محدوده‌ی پتانسیل نیکل برای لایه غنی از آن پتانسیل‌های منفی‌تر از 0.9- v vs. sce بدست آمد.

investigation of electrodeposition mechanism of cu/ ni-p multilayer coatings using cyclic voltammetry

the electrodeposition mechanism of copper / nickel-phosphorus multilayer coatings by a single-bath process is investigated using cyclic voltammetry and speciation diagram techniques. in this regard, the effect of each bath component on the dominant species in the bath and its behavior during electrodeposition was investigated. various peaks with different potentials and current densities were observed in cyclic voltammograms depending on the dominant species in the bath. these voltammogram peaks revealed a diffusion-control mechanism of cation reduction from the solutions employed. although citrate complexes inhibited copper reduction, they boosted the rate of nickel reduction. however, despite the fact that copper-nickel citrate baths are commonly employed for alloy deposition, the presence of different peaks in the voltammograms indicated that the final bath's composition and ph were entirely appropriate for the preparation of multilayer deposition. copper's reduction peak potential range for the copper-rich layer was -0.1 to -0.4 v vs. sce, and nickel's reduction peak potential range for the nickel-rich layer was more negative than -0.9 v vs. sce.