碳化硅（SiC）是一種半導(dǎo)體材料，是目前晶體生產(chǎn)技術(shù)和器件制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的材料，具有更高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、載流子飽和漂移速率、熱導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性特點(diǎn)，可顯著降低電子設(shè)備能耗，被譽(yù)為“綠色半導(dǎo)體材料"。

近年來(lái)，圍繞SiC/SiC復(fù)合材料相關(guān)研究非?；馃?，通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤電極（RDE）技術(shù)展開(kāi)電沉積Ni-SiC 復(fù)合鍍層性能測(cè)試備受關(guān)注。

電沉積是研究金屬或合金從其化合物水溶液、非水溶液或熔鹽中電化學(xué)沉積的過(guò)程。在研究中，我們可以通過(guò)DSR數(shù)字型旋轉(zhuǎn)圓盤圓環(huán)電極裝置展開(kāi)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。

電沉積實(shí)驗(yàn)是如何進(jìn)行的呢？舉個(gè)例子來(lái)了解下。

* 溶液的成分以及電沉積的操作參數(shù)，制備鍍液時(shí)使用了分析純?cè)噭┖驼麴s水。

1、在沉積之前，碳化硅（SiC）顆粒需在蒸餾水中分散 24 小時(shí)（因?yàn)樘蓟杓{米顆粒具有疏水性，需要一定時(shí)間來(lái)使碳化硅納米顆粒的表面水化）。

2、然后，將碳化硅漿料添加到電解液中。圓盤狀陰極由銅制成，直徑為 15 毫米，厚度為 1 毫米，將其插入聚四氟乙烯（PTFE）旋轉(zhuǎn)圓盤電極（RDE）夾具中，露出一個(gè)直徑 15 毫米的圓形窗口與電解液接觸。

3、在旋轉(zhuǎn)圓盤電極電解池中，陰極與陽(yáng)極呈水平對(duì)齊放置，陰/陽(yáng)極之間的距離為2厘米。

4、使用飽和甘汞電極和一個(gè)20毫米×20毫米的純鉑對(duì)電極。參比電極放置在與主電解池分隔開(kāi)的玻璃臂中，對(duì)電極則盡可能放置在離陰極較遠(yuǎn)的位置，以免干擾流向電極的電流的均勻性或電極表面的顆粒分布。

5、每次實(shí)驗(yàn)前，陰極需依次在乙醇、丙酮和蒸餾水中各超聲清洗10分鐘。

6、在由鹽酸(HCI):硫酸(HzSO4):硝酸(HNO3):水(H20) 按3:10:5:2的比例配成的溶液中活化30秒，用蒸餾水沖洗后，立即浸入鍍液中（在電沉積過(guò)程開(kāi)始前，鍍液需用超聲波均質(zhì)儀超聲處理10分鐘），采用電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)研究，以便電沉積得到目標(biāo)復(fù)合涂層。在電沉積過(guò)程開(kāi)始前，鍍液需用超聲波均質(zhì)儀超聲處理10分鐘，采用電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)研究。

復(fù)合涂層的表面形貌通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）進(jìn)行觀察，T掃描電鏡操作電壓為30千伏。表面粗糙度使用觸針式儀器進(jìn)行測(cè)量。

沉積物的化學(xué)成分通過(guò)安裝在掃描電鏡上的能量色散X射線光譜儀系統(tǒng)來(lái)確定。 

在表1所述的條件下，使用20克/升的碳化硅（SiC），旋轉(zhuǎn)圓盤電極（RDE）轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘，電沉積制備了鎳-碳化硅復(fù)合涂層。

在本研究中采用的旋轉(zhuǎn)圓盤電極（RDE）轉(zhuǎn)速是經(jīng)過(guò)前人充分研究中得出的最佳旋轉(zhuǎn)圓盤電極轉(zhuǎn)速。在旋轉(zhuǎn)圓盤電極體系中，通過(guò)溶液流體動(dòng)力學(xué)，電極的旋轉(zhuǎn)能夠使陰極區(qū)域富集顆粒。

在脈沖電流條件下，在旋轉(zhuǎn)圓盤電極上制備了鎳/碳化硅復(fù)合鍍層。研究了脈沖參數(shù)、電流密度、電解液中SiC含量對(duì)SiC電沉積的影響。

DSR數(shù)字型旋轉(zhuǎn)圓盤圓環(huán)電極裝置是理化公司為用戶提供的精良好用的電化學(xué)儀器，廣泛應(yīng)用于氫燃料電池催化劑研究評(píng)價(jià)等各類電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)品具有“數(shù)字型、一體化、更靜音"特點(diǎn)，基于新一代數(shù)字技術(shù)，轉(zhuǎn)速更精準(zhǔn)，測(cè)試更可靠，圖譜表現(xiàn)優(yōu)異，已有多位用戶使用DSR進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并發(fā)表多篇中科院一區(qū)期刊論文，助力電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。