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

12:17 Круг сталь 35ХГСА, круг ст 35ХГСА, Наличие.

12:02 Круг сталь 35, круг ст35, круг ф16 до 300мм

12:01 Круг сталь 25Х1МФ, круг ст25Х1МФ ф140-170мм

11:54 Круг сталь 18ХГТ, круг ф10мм - 300мм

11:52 Труба бронзовая БрОЦС555 ГОСТ 24301-93.

11:49 Труба бронзовая БрОФ10-1 ГОСТ 1208-90.

11:49 Арматура 14мм, со склада Ярославль

11:48 Труба 50 мм

11:48 Квадрат 50, склад Ярославль

11:48 Сталь 18ХГТ, круг стальной

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

27 Февраля 2017 16:21
”Технодинамика” освоила серию электроцентробежных насосов по программе импортозамещения

27 Февраля 2017 15:05
”ЗиО-Подольск” изготовил сепараторы-пароперегреватели для энергоблока №2 Белорусской АЭС

27 Февраля 2017 14:52
”Уралэлектромедь” завершила монтаж ванн в строящемся цеха электролиза меди

27 Февраля 2017 13:53
”Метинвест” получил почти $45 млн. дополнительной прибыли за счет новых видов продукции

27 Февраля 2017 12:36
250 миллионов рублей направят на поддержку горно-металлургических предприятий Приморья

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

 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.