Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Электрохимическая защита, обработка (ЭХО) -> Электрохимическое покрытие и осаждение металлов -> Электрохимическое покрытие и осаждение металлов

Электрохимическое покрытие и осаждение металлов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Электрохимическое осаждение металлов относится к самым старым способам повышения качества поверхности изделия. В промышленности оно, будучи основой гальванотехники, развивалось почти исключительно эмпирически и нашло применение в большинстве отраслей народного хозяйства благодаря чрезвычайно широким возможностям использования легко видоизменяемых методов осаждения.

К сожалению, научные основы большинства методов электрохимического осаждения разработаны еще недостаточно. Имеется множество эмпирических описаний процессов. Между тем почти полностью отсутствуют надежные данные для количественного описания реакций, впрочем, довольно сложных, определяющих ход технологии и обусловливающих формирование определенных свойств осаждаемых покрытий. Разработка этих научных основ стала возможной только в последние десятилетия в связи со значительным прогрессом в областях электрокристаллизации, физики твердого тела и массопереноса в жидкостях. Несмотря на большое число исследований, проведенных в последние годы в области гальванотехники, еще нет оснований говорить о создании достаточных основ для научного подхода к проблемам промышленной практики электрохимического осаждения металлов, например таких, которые позволили бы заранее рассчитывать оптимальные варианты решения конкретной практической задачи. Такое отставание, бесспорно, существенно препятствует разработке и дальнейшему совершенствованию технологических процессов.

Предлагаемый раздел в первую очередь предназначается для разъяснения процессов, лежащих в основе технологических методов, что в настоящее время необходимо во всех областях их применения. Здесь нет возможности подробно рассматривать множество рецептур, технологических рекомендаций и экспериментальных фактов, по которым и без того уже имеется достаточная литература. Ввиду краткости изложения при упоминании, безусловно, необходимых для понимания происходящих процессов основных положений из области физической химии, электрохимии и металловедения приходится ограничиться ссылкой на имеющиеся учебники и монографии.

Обширная область специальных химических методов анализа, измерений и контроля качества полученных слоев здесь тоже не может быть охвачена.

В соответствии со сформулированной выше целью понятно, что изложение в основном сосредоточивается на взаимосвязях между химическими, электрохимическими и физическими явлениями, лежащими в основе технологических процессов, технологическими режимами и свойствами получаемых покрытий. Описание специфических технологических процессов, оборудования и агрегатов будет ограничено лишь немногими типичными примерами.

 

Общее описание процесса

Типичные этапы технологического процесса электролитического осаждения металлического покрытия схематически представлены в табл. 3.1.

Рабочий процесс в механизированных и автоматизированных агрегатах обычно осуществляется при загрузке в ванну металлических изделий или же при непрерывном прохождении через ванну проволоки или полосы. Обзор действующих при нанесении покрытия химических, физических и электрохимических процессов, представлен в табл. 3.2.

В зависимости от условий нанесения покрытия определяющим для всего процесса может быть какой-либо один из этих частных процессов или же сочетание нескольких из них; они оказывают соответствующее влияние на структуру и свойства получаемых слоев покрытия. В простейшем случае весь процесс представляет собой только сочетание электрохимической реакции с кристаллизацией, причем главным этапом является электрокристаллизация. Поэтому целесообразно уделить электрокристаллизации основное внимание, а другие процессы и явления рассматривать только в аспекте того прямого или косвенного влияния, которое они оказывают на электрокристаллизацию.

 

Электрохимические основы

Для облегчения понимания и для пояснения часто используемых терминов далее кратко излагаются важнейшие основные закономерности электрохимического осаждения металлов.

Массообмен при электрохимических реакциях

Для любой электрохимической реакции, обобщенно записываемой в виде, в соответствии с законами Фарадея справедливы соотношения,

Следует учитывать правило знаков, согласно которому стехиометрические коэффициенты vj для вещества — участника реакции, перемещающегося в направлении анода, считаются отрицательными, а для вещества, движущегося в направлении катода,— положительными. Аналогичным образом и току в направлении анода присваивается положительный знак, а в направлении катода — отрицательный.

Количество электричества AQ, подведенное к системе, в общем случае соответствует интегралу силы тока по времени:

При постоянном токе неизменной силы это выражение упрощается и принимает вид AQ = IAt.

Выход по току определяется как отношение количества электричества, расходуемого по номинальной (теоретической) реакции AQhom, к общему количеству фактически израсходованного электричества AQобщ:

Aj= AQHoM/Qобщ-

Если номинальная реакция принята произвольно и не соответствует фактическому протеканию суммарной реакции, то следует говорить о кажущемся выходе по току. Это приходится делать прежде всего тогда, когда через рассматриваемый электрод проходят также местные токи, вызывающие значительный массообмен. Изменение толщины слоя AXj, произошедшее за время при постоянной плотности то а для соответствующей номинальной реакции со средним выходом по току Aj, определится формулой

Дифференцированием уравнений по dt можно получить соответствующие дифференциальные выражения.

3.1.2.2. Химические и электрохимические равновесия

Химическое равновесие описывается константой равновесия,

относящейся к соответствующей реакции. Ввиду отсутствия данных о соответствующих коэффициентах активности в большинстве случаев приходится пользоваться приближенной величиной К, которая, впрочем, уже не является не зависящей от состава системы. Аналогичные по смыслу выражения могут быть применены для электролитической диссоциации, гидролиза и для комплексообразования. Для растворения ионогенного вещества величина К соответствует произведению растворимости L.

Для нормированной разности потенциалов на границе раздела фаз электрода, на котором для какой-либо электрохимической реакции установилось термодинамическое равновесие, т. е. действует обратимый потенциал, используют обобщенное уравнение Нернста.

Стандартный (нормальный) потенциал е° соответствующей электрохимической реакции определяется как разность между обратимыми потенциалами этой реакции и реакции образования водорода Н2 = 2Н+ + 2е- при той же температуре, если активности всех участвующих веществ равны единице.

3.1.2.3. Кинетика электрохимических реакций

Скорость какой-либо реакции перехода на границе раздела фаз может быть описана суммой составляющих плотностей тока — анодной и катодной.

Произведения активностей распространяются только на вещества JА и JК действующие в качестве участников реакции в направлении ее протекания. Ввиду отсутствия значений соответствующих коэффициентов активности в большинстве случаев целесообразно принимать приближенное уравнение с величинами kА и kК.

Для представления функции плотность тока — потенциал (поляризационная кривая) в полулогарифмических координатах (lg j - е) вводятся видоизмененные коэффициентыв показателях степени и характеризующие подъем кривой (табличная прямая):

вА= вА .0,43429; вК= вК .0,43429.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.11.03   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:05 Проволока стальная марки 12Х18Н10Т (ТС)

12:05 Проволока никелевая марки ДКРПМ НП2, ГОСТ 2179-75

12:05 Труба нержавеющая марки 12Х18Н10Т, ГОСТ 9941-81

12:05 Круг электротехнический марка стали 10880

12:05 39Н проволока ф8 мм

12:05 12Х18Н10Т труба

12:05 ХН75МБТЮ проволока 1,2 мм

12:04 ХН70Ю проволока 1,0 мм

12:04 ХН78Т лист 1,5 мм

12:04 МНЖКТ проволока ф2 мм для сварки

НОВОСТИ

29 Апреля 2017 16:18
Парк скульптур из металлолома в Индии

28 Апреля 2017 18:17
Сворачивающийся мост в Лондоне (10 фото, 1 видео)

30 Апреля 2017 15:51
Финансовые результаты ”Mangazeya Mining” за 2016 год

30 Апреля 2017 15:19
Южнокорейский импорт нержавеющей стали из Китая в марте вырос на 3%

30 Апреля 2017 14:33
”РОСНАНО” и ”Силовые машины” будут сотрудничать в выпуске оборудования для ветроустановок

30 Апреля 2017 13:18
Африканский выпуск стали в марте вырос на 14,5%

30 Апреля 2017 12:39
Алюминиевая Ассоциация вносит изделия из алюминия в перечень высокотехнологичной продукции

НОВЫЕ СТАТЬИ

Сантехнические изделия, аксессуары и фурнитура

Особенности конструкции и сферы применения шахтных подъемников

Ручные гильотины – настраиваем оборудование

Устройство полимерных 3Д-принтеров

Задвижки чугунные

Виды и механика процесса хонингования - основы технологии

3Д принтеры для производства металлических изделий

Офисная мебель

Сварочные работы в промышленности и строительстве

Видеорегистраторы - основные характеристики

Датчики уровня сыпучих материалов

Лазерные уровни в строительстве

Насосы для колодцев и их основные характеристики

Комплектующие для обустройства железнодорожных путей

Особенности сдачи металлолома в пункты приема

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.