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 

и гомогенное перенапряжение реакции с предельной плотностью тока,

где v0 — скорость реакции обмена, т. е. в данном случае максимальная скорость реакции, достигаемая в условиях равновесия химической реакции. Следует иметь в виду, что гомогенное перенапряжение реакции всегда сочетается с перенапряжением диффузии.

4. Перенапряжение кристаллизации; вызывается сопротивлением внедрению атомов в кристаллическую решетку электрода или выходу их из нее. Допуская образование адсорбированных атомов как промежуточного продукта процесса кристаллизации.

Поскольку концентрация адсорбированных атомов на отдельных участках кристаллизующейся поверхности металла резко различается в зависимости от типа, распределения и концентрации мест роста (зародышей) и от коэффициентов диффузии этих атомов, в общем случае следует ожидать локальных различий перенапряжения кристаллизации. Вследствие этого распределение общего перенапряжения на составляющие тоже должно иметь локальные различия, если перенапряжение кристаллизации составляет существенную долю общего перенапряжения.

Подводя итоги, можно сказать, что влияние описанных здесь сопротивлений ходу реакции выражается в изменении произведения активностей компонентов, участвующих в реакции перехода. Поэтому при расчете функции плотность тока — потенциал (поляризационная кривая) целесообразно рассчитать произведение активностей по определяющим факторам в зависимости от плотности тока и подставить результат.

Предпосылкой для расчета функции плотность тока — потенциал является знание механизма обшей реакции в рассматриваемых условиях. Под этим следует понимать выбор этапов реакций, возможных в системе в целом, в том числе вторичных и побочных, с учетом возможности их влияния на характерные параметры суммарного процесса, например на вид поляризационной кривой или на свойства электролитически осажденного покрытия. Существенное упрощение этой в общем случае весьма сложной задачи достигается применением принципа выявления реакций, определяющих скорость процесса; при этом, впрочем, нужно иметь в виду, что при охвате слишком широкого диапазона условий, например уже при существенном изменении общей плотности тока, может произойти изменение в соотношении между скоростями отдельных этапов, вследствие чего скорость суммарной реакции будет определяться другим этапом.

Нередко, как раз при реакциях электрохимического осаждения металлов, могут одновременно протекать несколько электрохимических реакций, не принадлежащих к одной суммарной реакции. Такова водородная реакция при осаждении металлов или сплавов при потенциалах более отрицательных, чем обратимый потенциал реакции в рассматриваемых условиях. Для точного описания процессов в таких случаях необходимо сначала определить долю каждой из участвующих суммарных реакций. Основные трудности при этом обусловливаются в первую очередь нестационарностью условий, например в начальной стадии осаждения металла или же не постоянных во времени токов. Следует учитывать, что относительные скорости (соотношения скоростей) суммарных реакций могут существенно измениться за доли секунды, поэтому соответствующие превращения вещества обычно уже не поддаются аналитическому измерению. Косвенные оценки в таких случаях нередко ведут к получению противоречивых результатов и дают повод к высказыванию взаимно противоположных мнений. Так как несколько одновременных электрохимических реакций протекает в одном и том же реакционном объеме, т. е. в двойном слое, между ними, как правило, должно иметься взаимное влияние, но область его проявления пока еще недостаточно определена теоретически.

 

Принципы электрокристаллизации

Основные этапы

Если при электрокристаллизации рассматривать только процессы, протекающие на поверхности металла и в двойном слое и приводящие к формированию кристаллической решетки, то можно провести различие между переходом в месте роста и переходом на свободной поверхности и последующей диффузии по поверхности к месту роста кристалла рис. 3.1.

О преобладании какого-либо одного из этих путей реакции в настоящее время еще нет единого мнения, несмотря на наличие многочисленных детальных исследований. При качественной оценке можно утверждать, что поверхностная диффузия адсорбированных атомов будет тем в большей степени способствовать доставке атомов к местам роста кристаллов, чем выше коэффициент диффузии адсорбированных атомов, чем больше среднее расстояние между местами роста кристаллов и чем выше среднее отношение скорости перехода через двойной слой на гладкой (свободной) поверхности к скорости перехода на участке уже начавшегося роста кристаллов. Далее можно сделать вывод, что при повышенных перенапряжениях, т. е. в первую очередь при плотностях тока, представляющих технический интерес, преобладающим должна быть реакция перехода через двойной слой в местах роста кристаллов или в непосредственной близости от них.

Существенное влияние на структуру и тем самым на свойства осаждающихся слоев оказывают процессы зародышеобразования. Агрегат адсорбированных атомов такого размера и формы, который в соответствии со своим расположением в пространстве способен увеличиваться, усваивая другие атомы (причем этот процесс сопровождается уменьшением свободной энтальпии), называется зародышем. На рис. 3.2 схематически показано изменение свободной энтальпии при увеличении размеров агрегатов частиц. Максимум функции, типичной для какого-либо вида зародышеобразования, соответствует энергии активации — работе зародышеобразования По форме и расположению можно различать три типа зародышей:

 

а. Трехмерные зародыши. Они представляют собой пространственные упорядоченные группы атомов, решетка которых не когерентна решетке подложки (например, зародыши с чужеродной ориентацией кристаллической решетки, образовавшиеся при высоких перенапряжениях, или зародыши на чужеродной подложке при отсутствии эпитаксических срастаний).

б. Двухмерные (плоские) зародыши. Эти зародыши представляют собой плоскостные агрегаты, структура которых когерентна подложке, например при новообразовании одноатомного (моноатомарного) слоя роста на гладкой поверхности кристалла. Даже и при чужеродной подложке при определенной когерентности (при расхождении в величине постоянной решетки не более 15 %) может наблюдаться эпитаксия. Принудительная подгонка типа кристаллической решетки зародыша к типу решетки подложки (субстрата) называется топотаксией.

в. Одномерные (кромочные, линейные) зародыши. Они состоят из рядов атомов, отложившихся на моноатомарных ступеньках.

По показанной на рис. 3.2 сравнительной величине работы зародышеобразования при различных его видах видно, что согласно общей формуле, приведенной Фольмером:

dNK/dt = ак ехр (—AK/RT); (3.23)

скорость зародышеобразования при сопоставимых условиях существенно уменьшается при переходе от одномерного зародышеобразования к двухмерному и далее к трехмерному. При этом следует еще учитывать, что работа зародышеобразования даже при одном и том же виде зародыша изменяется в зависимости от его ориентации и в функции от перенасыщения. При электрокристаллизации пересыщение соответствует перенапряжению кристаллизации.

 

При системном подходе этап отложения одного адсорбированного атома в месте роста кристалла можно назвать «зародышеобразованием нулевой размерности». Для такого процесса потребовалась бы очень малая работа зародышеобразования, а скорость процесса определялась бы предшествующими этапами, например поверхностной диффузией. Отсюда следует, что отложение на месте роста как «повторяемый этап» должно быть намного более частым процессом при росте кристаллов, чем все другие процессы. Как правило, зародышеобразование какого-либо типа начинается только тогда, когда образование зародышей других типов с более низкой работой зародышеобразования сильно затруднено. Если, например, вследствие повторного отложения на местах роста при одномерном зародышеобразовании поверхность роста на кристаллите ограниченных размеров полностью заросла, то соответствующие процессы смогут снова повториться только тогда, когда на поверхности образуется двухмерный зародыш. Напротив, двухмерного зародышеобразования не требуется, если рассматриваемую площадь пронизывает винтовая дислокация. От места входа винтовой дислокации при идущей кристаллизации сохраняется кромка (рис. 3.3).

Используя метод работы отделения, рассчитали функции работы зародышеобразования для двухмерных зародышей в зависимости от перенапряжения. В качестве примера на рис. 3.4 показаны результаты расчета для г. ц. к. решетки. Можно видеть, что работа зародышеобразования при низких пepeнапряжениях резко уменьшается при переходе от ориентировок {110} к ориентировкам {110} и {111}, тогда как при более высоких перенапряжениях соотношения между работами зародышеобразования в упомянутых ориентировках получаются прямо противоположными. Соответствующие относительные скорости роста на рассматриваемых поверхностях (если этапом, определяющим скорость, является двухмерное зародышеобразование) могут быть получены по формуле (3.23). 

 

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

11:51 Балка двутавровая, сталь 09г2с

11:50 Труба 219, ГОСТ 8732 78.

11:50 Труба стальная, ГОСТ 8732 78.

11:50 ст45, круг стальной,

11:16 Сетка рифлёная ГОСТ 3306-88 для грохотов

11:15 Труба со склада 325x6,7,8 б/у восстановленная п/ш

11:11 Сетки щелевые на соединительных шпильках ГОСТ 9074-85

06:58 Муфта МЗ-3

18:05 Фрезерные работы.

18:05 Радиатор для радиоэлектроники.

НОВОСТИ

21 Августа 2017 17:25
Продвинутая система пожаротушения в японской деревне

21 Августа 2017 15:27
142-летний судоподъемник Андертон (27 фото, 1 видео)

22 Августа 2017 17:56
Японский импорт железной руды в июле 2017 года упал на 2,9%

22 Августа 2017 16:04
”Металлоинвест” объявляет финансовые результаты по МСФО за 1-е полугодие 2017 года

22 Августа 2017 15:41
Филиппинская добыча никелевой руды за полгода упала на 24%

22 Августа 2017 15:17
”Электроцинк” готовится к остановке производства на ремонт

22 Августа 2017 14:43
Южнокорейский экспорт холоднокатаного листа в июле вырос на 3%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Применение профнастила

Не всегда ”цифровой” тестер лучше ”аналогового”

Плитка строительная керамическая

Прессовое оборудование для мебельной промышленности

Испытания гидроизоляции

Дверные ручки и фурнитура

Основы выбора сварочных аппаратов ММА

Аксессуары для смартфонов

Тканые и сварные стальные сетки

Алюминиевые и оцинкованные фасадные системы

Плиты ПБ – отличительные особенности изготовления и применения

Сварная балка как аналог обычной горячекатаной

Объемные буквы и световые короба как распространенные виды наружной рекламы

Как проводятся такелажные работы при перевозке станков

Высококачественная мебель на заказ

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 "Русский металл" 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.