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

08:33 Предлагаем новые трубы 325х18 ст09Г2С

09:39 Труба профильная 20х20х1,2

09:11 канализационный люк

08:52 Новые трубы 426х38 ст09г2с

08:21 люк канализационный чугунный

02:52 Круг сталь подшипниковая ШХ20

14:37 Круг стальной г/к 18Х2Н4ВА по ГОСТ 2590-2006

14:26 Круг стальной г/к 16Х3НВФМБ-Ш по ГОСТ 2590-2006

11:28 НКТ 73х5,5 Е

02:15 Круг стальной г/к 20Х3МВФ

НОВОСТИ

17 Февраля 2018 17:15
Два в одном: самодельный токарный станок по дереву и пила

17 Февраля 2018 17:51
Продажи железной руды ”Vale” в 2017 году упали на 0,7%

17 Февраля 2018 16:22
На ”Омсктрансмаше” новое оборудование

17 Февраля 2018 15:11
”Росгеология” определила перспективные участки на хромовые руды в ЯНАО

17 Февраля 2018 14:45
”КУЛЗ” открывает новый участок

17 Февраля 2018 13:40
В Хабаровском крае за первый месяц произвели более 1,1 тонны золота

НОВЫЕ СТАТЬИ

Полиуретаны как конкуренты резин в качестве футеровочного материала

Основные типы металлических труб

Проходные дробеметные установки

Полуфабрикаты из кварцевого стекла и их применение

Решетчатые настилы марки Gratepark для красоты и благоустройства городов

Основные виды резинотехнических изделий в промышленности

Купить детские комплексы

Натуральный шпон: что нужно знать о материале?

Универсальный деревообрабатывающий агрегат

Что выбрать: насос или компрессор

Мужские рубашки и футболки

Латунная труба и прокат в промышленности

Разновидности стеллажей для складов

Методические нагревательные печи

Ворота автоматические и других видов

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 ИванычЪ GROUP предлагает печать на футболках и промышленной спецодежде.

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.