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第1章 合金电沉积概述、基本理论及特性 1

1.1 合金电沉积概述 1

1.1.1 合金电沉积的历史和发展 3

1.1.2 合金电沉积层的特点 4

1.1.3 合金电沉积的分类及应用 5

1.1.4 合金电沉积溶液的类型 9

1.1.5 合金电沉积研究的内容及存在问题 10

1.2 合金电沉积的基本理论 11

1.2.1 合金电沉积的基本条件 11

1.2.2 实现合金电沉积的措施 12

1.2.3 形成合金时金属自由能的变化 14

1.2.4 实际合金电沉积时的影响因素 15

1.3 合金电沉积的电化学特性 16

1.3.1 合金电沉积的阴极过程 16

1.3.2 合金电沉积中阴极扩散和电迁移的作用 18

1.3.3 合金电沉积的阴极极化及阴极电流分配 21

1.3.4 合金电沉积的阴极极化曲线 25

1.3.5 合金电沉积的阳极过程 29

1.3.6 合金电沉积的阳极 30

参考文献 33

第2章 合金电沉积类型与晶体结构特性 34

2.1 电沉积二元合金与热熔合金相图 34

2.1.1 电沉积二元合金平衡相图 34

2.1.2 几种电沉积合金的结构与平衡相图比较 35

2.2 合金电沉积的类型及影响因素 36

2.2.1 合金电沉积的类型 36

2.2.2 合金电沉积的影响因素 40

2.3 合金电沉积层的晶体结构及特性 47

2.3.1 合金电沉积层结构类型及特点 47

2.3.2 合金电沉积层的结构特点 51

2.3.3 合金电沉积层的结构的影响因素 52

2.3.4 电沉积合金的性质 56

参考文献 58

第3章 电沉积锌基合金 60

3.1 电沉积锌基合金概述 60

3.1.1 锌基合金层的特性及后处理 60

3.1.2 电沉积锌基合金的溶液及阳极 61

3.2 电沉积锌镍（Zn-Ni）合金 62

3.2.1 电沉积Zn-Ni合金特性 62

3.2.2 碱性电沉积Zn-Ni合金 63

3.2.3 氯化物电沉积Zn-Ni合金 67

3.2.4 硫酸盐电沉积Zn-Ni合金 71

3.2.5 硫酸盐-氯化物电沉积Zn-Ni合金 72

3.2.6 Zn-Ni合金沉积层后处理及应用 73

3.3 电沉积锌铁（Zn-Fe）合金 75

3.3.1 碱性锌酸盐电沉积Zn-Fe合金 76

3.3.2 氯化物电沉积Zn-Fe合金 78

3.3.3 硫酸盐电沉积Zn-Fe合金 79

3.3.4 Zn-Fe合金电沉积层的钝化处理 81

3.4 电沉积锌钴（Zn-Co）合金 82

3.4.1 碱性锌酸盐电沉积Zn-Co合金 82

3.4.2 氯化物电沉积Zn-Co合金 84

3.4.3 硫酸盐电沉积Zn-Co合金 86

3.4.4 Zn-Co合金电沉积层的钝化处理及应用 87

3.5 电沉积锌锰（Zn-Mn）合金 87

3.5.1 电沉积Zn-Mn合金概述 87

3.5.2 电沉积Zn-Mn合金工艺 88

3.5.3 电沉积Zn-Mn合金的特性及应用 89

3.6 电沉积锌钛（Zn-Ti）及锌铬（Zn-Cr）合金 91

3.6.1 电沉积Zn-Ti合金 91

3.6.2 电沉积Zn-Cr合金 94

3.7 电沉积锌磷（Zn-P）、锌铝（Zn-Al）及锌镉（Zn-Cd）合金 96

3.7.1 电沉积Zn-P合金 96

3.7.2 电沉积Zn-Al合金 97

3.7.3 电沉积Zn-Cd合金 98

3.8 电沉积锌基三元合金 100

3.8.1 电沉积Zn-Ni-Fe合金 100

3.8.2 电沉积Zn-Ni-P合金 101

3.8.3 电沉积Zn-Fe-Co合金 102

3.8.4 电沉积Zn-Co-Cr合金 102

3.8.5 电沉积Zn-Co-Mo合金 103

3.8.6 电沉积Zn-Ni-Ce合金 104

参考文献 104

第4章 电沉积铜基合金 106

4.1 电沉积铜锌（Cu-Zn）合金 106

4.1.1 氰化物电沉积Cu-Zn合金 106

4.1.2 无氰电沉积Cu-Zn合金工艺 113

4.1.3 电沉积Cu-Zn合金层晶体结构特性及后处理 117

4.2 电沉积铜锡（Cu-Sn）合金 119

4.2.1 电沉积Cu-Sn合金概述 119

4.2.2 氰化物-锡酸盐电沉积Cu-Sn合金 120

4.2.3 无氰电沉积Cu-Sn合金 122

4.2.4 电沉积Cu-Sn合金层晶体结构及特性 123

4.3 仿金电沉积铜基合金 126

4.3.1 仿金电沉积概述 126

4.3.2 氰化物仿金电沉积工艺 127

4.3.3 无氰仿金电沉积工艺 129

4.3.4 仿金电沉积层的后处理 132

4.4 电沉积其他铜基合金 133

4.4.1 电沉积Cu-Ni合金 133

4.4.2 电沉积Cu-Fe和Cu-Co合金 134

4.4.3 电沉积Cu-Fe-Ni三元合金 135

参考文献 135

第5章 电沉积锡基合金 137

5.1 电沉积锡铅（Sn-Pb）及铅锡（Pb-Sn）合金 137

5.1.1 氟硼酸盐电沉积Sn-Pb合金 138

5.1.2 无氟电沉积Sn-Pb及Pb-Sn合金 141

5.2 电沉积无铅的锡基可焊性合金 145

5.2.1 电沉积Sn-Bi合金 145

5.2.2 电沉积Sn-Ce合金 149

5.2.3 电沉积Sn-Ag合金 152

5.2.4 电沉积Sn-Cu合金 153

5.3 电沉积锡镍（Sn-Ni）合金 154

5.3.1 电沉积Sn-Ni合金概述 154

5.3.2 氟化物电沉积Sn-Ni合金 155

5.3.3 焦磷酸盐电沉积Sn-Ni合金 157

5.3.4 柠檬酸盐电沉积Sn-Ni合金 159

5.3.5 电沉积黑色光亮Sn-Ni合金 159

5.3.6 电沉积Sn-Ni合金层的结构及性能 160

5.4 电沉积锡钴（Sn-Co）合金 163

5.4.1 焦磷酸盐电沉积Sn-Co合金 163

5.4.2 锡酸盐电沉积Sn-Co合金 165

5.4.3 氟化物电沉积Sn-Co合金 165

5.4.4 电沉积Sn-Co合金层的结构、特性及后处理 166

5.4.5 电沉积Sn-Co-X三元合金 167

5.5 电沉积锡锌（Sn-Zn）合金 168

5.5.1 氰化物电沉积Sn-Zn合金 168

5.5.2 柠檬酸盐电沉积Sn-Zn合金 170

5.5.3 碱性锌酸盐及焦磷酸盐电沉积Sn-Zn合金 171

5.5.4 Sn-Zn合金电沉积层的钝化处理 171

5.5.5 Sn-Zn合金层的特性及应用 173

参考文献 174

第6章 电沉积镍基合金 175

6.1 电沉积镍基合金概述 175

6.2 电沉积镍磷（Ni-P）合金 176

6.2.1 电沉积Ni-P合金概述 176

6.2.2 电沉积Ni-P合金工艺 177

6.2.3 电沉积Ni-P合金溶液组成及工艺条件的影响 179

6.2.4 电沉积Ni-P合金的特性及应用 180

6.3 电沉积镍铁（Ni-Fe）合金 181

6.3.1 电沉积Ni-Fe合金概述 181

6.3.2 电沉积Ni-Fe合金工艺 182

6.3.3 沉积层Ni-Fe合金的结构与性能 186

6.4 电沉积镍钴（Ni-Co）、镍钨（Ni-W）和镍钼（Ni-Mo）合金 188

6.4.1 电沉积Ni-Co合金 188

6.4.2 电沉积Ni-W合金 192

6.4.3 电沉积Ni-Mo合金 194

6.5 电沉积镍铜（Ni-Cu）、镍锰（Ni-Mn）和镍硫（Ni-S）合金 196

6.5.1 电沉积Ni-Cu合金 196

6.5.2 电沉积Ni-Mn合金 197

6.5.3 电沉积Ni-S合金 199

6.6 电沉积镍铬（Ni-Cr）合金 201

6.6.1 电沉积Ni-Cr合金概述 201

6.6.2 电沉积Ni-Cr合金工艺 201

6.6.3 电沉积Ni-Cr合金溶液组成及工艺条件的影响 202

6.6.4 电沉积Ni-Cr合金的发展 203

参考文献 203

第7章 电沉积铁基、钴基和铬基合金 205

7.1 电沉积铁基合金 205

7.1.1 电沉积Fe-W合金 205

7.1.2 电沉积Fe-Mo合金 207

7.1.3 电沉积Fe-Cr合金 208

7.1.4 电沉积Fe-Mn合金 210

7.2 电沉积钴基合金 210

7.2.1 电沉积Co-W合金 210

7.2.2 电沉积Co-Mo合金 212

7.2.3 电沉积Co-P及Co-Ni-P合金 214

7.3 电沉积铬基二元合金 214

7.3.1 电沉积Cr-Ni或Ni-Cr合金 214

7.3.2 电沉积Cr-Fe合金 218

7.3.3 电沉积Cr-Co或Co-Cr合金 221

7.3.4 电沉积Cr-P合金 224

7.3.5 电沉积Cr-C合金 228

7.4 电沉积铬基及含铬三元合金 230

7.4.1 电沉积Cr-Fe-Ni或Fe-Ni-Cr合金 230

7.4.2 电沉积Cr-Fe-C合金 233

7.4.3 电沉积Fe-Cr-P合金 235

7.4.4 电沉积Ni-Cr-P和Cr-Ni-Mo合金 236

参考文献 238

第8章 电沉积贵金属合金 240

8.1 电沉积金钴（Au-Co）、金镍（Au-Ni）和金银（Au-Ag）合金 240

8.1.1 电沉积Au-Co合金 241

8.1.2 电沉积Au-Ni合金 245

8.1.3 电沉积Au-Ag合金 247

8.2 电沉积金铜（Au-Cu）、金锑（Au-Sb）、金铋（Au-Bi）和金锡（Au-Sn）合金 248

8.2.1 电沉积Au-Cu合金 248

8.2.2 电沉积Au-Sb合金 251

8.2.3 电沉积Au-Bi合金 251

8.2.4 电沉积Au-Sn合金 252

8.3 电沉积银镉（Ag-Cd）、银锌（Ag-Zn）、银锑（Ag-Sb）、银铅（Ag-Pb）和银锡（Ag-Sn）合金 252

8.3.1 电沉积Ag-Cd合金 253

8.3.2 电沉积Ag-Zn合金 255

8.3.3 电沉积Ag-Sb合金 256

8.3.4 电沉积Ag-Pb合金 258

8.3.5 电沉积Ag-Sn合金 260

8.4 电沉积银铜（Ag-Cu）、银镍（Ag-Ni）和银钴（Ag-Co）合金 261

8.5 电沉积金基三元及四元合金 264

8.6 电沉积钯镍（Pd-Ni）、钯钴（Pd-Co）、钯银（Pd-Ag）和钯铁（Pd-Fe）合金 267

8.7 电沉积铑钌（Rh-Ru）合金 272

参考文献 273

第9章 电沉积非晶态合金 275

9.1 电沉积非晶态合金概述、特性及用途 275

9.1.1 电沉积非晶态合金概述 275

9.1.2 电沉积非晶态合金的特性 277

9.1.3 电沉积非晶态合金的用途 279

9.2 电沉积非晶态二元合金 280

9.2.1 电沉积非晶态Ni-P合金 280

9.2.2 电沉积非晶态Ni-W和Ni-Mo合金 283

9.2.3 电沉积非晶态Fe-W和Fe-Mo合金 287

9.2.4 电沉积非晶态Fe-P和Fe-Cr合金 292

9.2.5 电沉积非晶态Co-P和Cr-P合金 298

9.3 电沉积非晶态三元合金 301

9.3.1 电沉积非晶态Ni-W-P和Ni-Fe-P合金 301

9.3.2 电沉积非晶态Ni-Co-P和Ni-W-B合金 308

9.3.3 电沉积非晶态Fe-Ni-W和Fe-Cr-P合金 310

9.3.4 电沉积非晶态Sn-Ni-Fe、Sn-Co-Fe和Ni-S-Co合金 312

9.4 电沉积非晶态四元合金 313

9.4.1 电沉积非晶态Fe-Cr-P-Co合金 313

9.4.2 电沉积非晶态Ni-Cr-Fe-P合金 314

9.4.3 电沉积非晶态Fe-Cr-P-C合金 314

参考文献 315

第10章 电沉积纳米晶合金 318

10.1 纳米材料概述 318

10.1.1 纳米材料发展现状 318

10.1.2 纳米材料制备方法 319

10.1.3 纳米合金材料主要特性 320

10.1.4 纳米材料主要应用领域 322

10.2 电沉积纳米晶材料制备原理与方法 324

10.2.1 影响合金电沉积晶粒尺寸的主要因素 324

10.2.2 直流电沉积法制备纳米晶 325

10.2.3 脉冲电沉积法制备纳米晶 327

10.3 电沉积锌基纳米合金 329

10.3.1 电沉积Zn-Fe纳米合金 329

10.3.2 电沉积Zn-Ni纳米合金 332

10.3.3 在熔体中电沉积Zn-Sb纳米合金 335

10.4 电沉积镍基纳米合金 336

10.4.1 电沉积Ni-Fe纳米合金 336

10.4.2 电沉积Ni-Cu纳米合金 338

10.4.3 电沉积Ni-Mo纳米合金 339

10.4.4 电沉积Ni-W纳米合金 341

10.4.5 电沉积Ni-P纳米合金 343

10.5 电沉积钴基纳米合金 345

10.5.1 电沉积Co-Ni纳米合金 345

10.5.2 电沉积Co-Cu纳米合金 350

10.5.3 电沉积Co-Fe纳米合金 352

10.5.4 电沉积Co-Pt纳米合金 353

10.6 电沉积铁基和锡基纳米合金 354

10.6.1 电沉积Fe-Ni纳米合金 354

10.6.2 电沉积Fe-Pt纳米合金 354

10.6.3 电沉积Sn-Ni纳米合金 355

10.6.4 电沉积Sn-Cu纳米合金 357

10.6.5 电沉积Sn-Mn纳米合金 358

10.7 电沉积三元纳米合金 359

10.7.1 电沉积Co-Ni-Fe纳米合金 359

10.7.2 电沉积Ni-Fe-Co纳米合金 359

10.7.3 电沉积Cu-Ni-P纳米合金 360

10.7.4 电沉积Ni-Mo-Co纳米合金 361

参考文献 363

第11章 离子液体电沉积合金 365

11.1 离子液体概述 365

11.2 离子液体电沉积铝基合金 368

11.2.1 电沉积Al-Cr和Al-Mo合金 368

11.2.2 电沉积Al-Cu和Al-Ti合金 370

11.3 离子液体电沉积锌基合金 372

11.3.1 电沉积Zn-Co和Zn-Ni合金 372

11.3.2 电沉积Zn-Cu和Zn-Mn合金 375

11.4 离子液体电沉积钯基合金 376

11.4.1 电沉积Pd-Au和Pd-Ag合金 376

11.4.2 电沉积Pd-In和Pd-Sn合金 377

11.5 离子液体电沉积半导体合金 379

11.5.1 电沉积Cd-S和Cd-Se合金 379

11.5.2 电沉积Si-Li和Si-Ge合金 380

11.6 离子液体电沉积Li-Cu合金 381

11.6.1 Li-Cu合金的特点及应用 381

11.6.2 ［HMIm］OTF离子液体电沉积Li-Cu合金 382

11.6.3 ［EMIm］TFSI离子液体电沉积Li-Cu合金 383

11.6.4 电沉积Li-Cu合金的性能 384

11.7 离子液体电沉积多元合金 386

11.7.1 电沉积Tb-Fe-Co和Fe-Co-Zn合金 386

11.7.2 电沉积Cu-In-Ga-Se和Ni-Co-Fe-Zn合金 390

参考文献 394

第12章 电沉积合金复合层 396

12.1 复合电沉积概述 396

12.1.1 复合电沉积的基本原理 396

12.1.2 合金复合层的类型、用途和分散剂 397

12.1.3 影响合金复合层中微粒复合量的因素 399

12.2 电沉积镍磷（Ni-P）合金复合层 401

12.2.1 电沉积Ni-P合金复合层工艺 401

12.2.2 Ni-P合金复合层特性 401

12.3 电沉积镍钨（Ni-W）合金复合层 404

12.3.1 电沉积Ni-W合金复合层的工艺 404

12.3.2 电沉积条件对复合层中微粒复合量的影响 405

12.3.3 Ni-W基复合层的性能 408

12.4 电沉积镍钨磷（Ni-W-P）合金复合层 414

12.4.1 电沉积Ni-W-P合金复合层工艺 414

12.4.2 Ni-W-P/SiC复合层的性能 414

12.5 三价铬电沉积镍铬（Ni-Cr）合金复合层 416

12.5.1 电沉积Ni-Cr/SiC纳米复合层工艺 417

12.5.2 工艺参数对微粒复合量与Cr含量和复合层厚度的影响 417

12.5.3 Ni-Cr/SiC纳米复合层的性能 419

12.6 电沉积锌钴（Zn-Co）合金复合层和锌镍（Zn-Ni）合金复合层 420

12.6.1 电沉积Zn-Co合金复合层 420

12.6.2 电沉积Zn-Ni合金复合层 423

参考文献 424