二甲基甲

含N,N-二甲基甲酰胺水溶液中电沉积铁铬合金薄膜的磁化强度和显微硬度

电沉积是制备合金的重要方法之一。利用电沉积合成合金的方法引起了广泛关注，因为它能够在室温下在金属基材上制备合金薄膜。到目前为止，含有六价铬（Cr 6 +）离子的电解槽已用于金属铬的电沉积。然而，众所周知，Cr 6 + 离子会引起有害的环境污染[4,5]。在欧盟，WEEE/RoHS（废弃电子电气设备/限制在电子电气设备中使用某些有害物质）指令限制使用Cr 6 + 离子[6]。因此，作为一种替代工艺，许多研究人员提出了从含三价铬（Cr 3 +）离子的电解槽中电沉积金属铬合金（例如 Co e Cr 和 Ni e Cr 合金 [7]、Fe e Cr 合金 [8] 和 Fe e Cr e Ni 合金 [9]）。然而，众所周知，电沉积的电流效率受到很大限制，因为 Cr/Cr 3 + 的标准电极电位为 0.937 V（vs. Ag/AgCl/饱和 KCl），远不如铁族金属（例如 Ni/Ni 2 +、Co/Co 2 + 和 Fe/Fe 2 +）的电位高 [10]。在从水溶液中电沉积次贵金属的过程中，随着电流密度的增加，阴极附近的pH值升高[11]。pH值升高的原因是高电流密度下氢气析出速率高，导致阴极附近的H+离子消耗速率高。因此，在简单的水溶液中，Cr3+离子在高电流密度下会与阴极附近的六个水分子形成复合物[Cr(H2O)6]3+。具体而言，这些[Cr(H2O)6]3+离子会在酸性pH区（pH > 4.5）通过羟桥反应形成羟基桥接胶体聚合物[12，13]。阴极附近的这种胶体聚合物会抑制金属铬的电沉积。因此，通常在水溶液中加入甘氨酸、尿素或 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 等络合剂来抑制 [Cr(H 2 O) 6 ] 3 + 离子的形成。在这些络合剂中，DMF 是众所周知的在金属电沉积过程中减少氢析出的有效络合剂 [14]。之前有几种