Voltammetric Analysis of Phase Composition of Zn-Ni Alloy Thin Films Electrodeposited from Weak Alkaline Polyligand Electrolyte

Abstract

The phase composition of Zn-Ni alloy films electrodeposited from a slightly alkaline polyligand electrolyte was analyzed by anodic voltammetry method. The mechanism of films anodic dissolution in alkaline ammonia-glycinate solution not containing metal ions is proposed. The main peaks correspond to the zinc dissolution from η-phase and from γ-phase of the initial film and the nickel-enriched phase formed during the film dissolution. The nickel content in the nickel-enriched phase is determined, as well as nickel and γ-phase content in the original film, depending on the ratio of metal ion concentrations in the electrolyte at various ratios of glycine and ammonia concentration. It is shown that films in a wide range of these ratios ([Ni2+]:[Zn2+] = (2-5):1 and [Gly-]:[NH3(NH4 +)] = (2-9):5) contain mainly γ-phase with nickel content in the range of 15.8-18.2%.

Фазовый состав пленок сплава Zn-Ni, электроосажденных из слабощелочного полилигандного электролита, проанализирован методом анодной вольтамперометрии. Предложен механизм анодного растворения пленок в щелочном аммиачно-глицинатном растворе, не содержащем ионов металлов. Основные пики соответствуют последовательному растворению цинка из η-фазы и из γ-фазы, исходно содержащихся в пленке, и фазы, обогащенной никелем, образовавшейся в процессе растворения пленки. Определено содержание никеля в обогащенной никелем фазе, а также содержание никеля и γ-фазы в исходной пленке в зависимости от отношения концентраций ионов металлов в электролите при различных соотношениях концентраций глицина и аммиака. Показано, что пленки в широком диапазоне этих соотношений, [Ni2+]:[Zn2+] = (2-5):1 и [Gly-]:[ NH3(NH4 +)] = (2-9):5, содержат преимущественно γ-фазу при содержании никеля в диапазоне 15.8-18.2 %.

Фазовий склад плівок сплаву Zn-Ni, електроосаджених зі слабко лужного полілігандного електроліту, проаналізовано методом анодної вольтамперометрії. Запропоновано механізм анодного розчинення плівок в лужному аміачно-гліцинатному розчині, що не містить іонів металів. Основні піки відповідають послідовному розчиненню цинку з η-фази і γ-фази, що початково містяться в плівці, і фази, збагаченої нікелем, що утворилася в процесі розчинення плівки. Визначено вміст нікелю у збагаченій нікелем фазі, а також вміст нікелю і γ-фази у вихідній плівці в залежності від відношення концентрацій іонів металів в електроліті при різних співвідношеннях концентрацій гліцину і аміаку. Показано, що плівки в широкому діапазоні цих співвідношень, [Ni2+]:[Zn2+] = (2-5):1 і [Gly-]:[NH3(NH4 +)] = (2-9):5, містять переважно γ-фазу при вмісті нікелю в діапазоні 15.8-18.2 %.