電鍍與電解工程(編輯修改稿)
2024-10-28 22:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在一個(gè)晶面長(zhǎng)滿后電流為零，以后各層重復(fù)。,圖213 銀單晶無(wú)位錯(cuò)晶面（100）二維成 核后的電流－時(shí)間曲線,?,由216式可知，成核速度隨著過(guò)電位的升高而增加，在實(shí)際電鍍中，向溶液中加入絡(luò)合劑和表面活性劑，以提高陰極極化過(guò)電位，而獲得致密的鍍層。但應(yīng)該注意的是: 陰極過(guò)程是電化學(xué)極化，而不是濃差極化，因?yàn)闈獠顦O化只是造成電極表面附近金屬離子濃度降低而引起的變化，而并未改變電化學(xué)的平衡狀態(tài)。,?,2.4 電結(jié)晶的實(shí)例 當(dāng)將Pt電極插入CdSO4溶液中時(shí)，Pt表面上沒(méi)有Cd存在。 當(dāng)電極在恒電流下進(jìn)行陰極極化時(shí)，對(duì)應(yīng)的極化曲線如圖2 Δφ1：Pt陰極上晶核形成時(shí)所需的 “過(guò)飽和度”一 過(guò)電位 Δφ2：則是Cd晶核長(zhǎng)大所需的過(guò)電位,圖214 Cd在Pt陰極上沉積時(shí)的極化曲線,?,2.5 螺旋生長(zhǎng)機(jī)理,圖215 螺旋位錯(cuò)生長(zhǎng)示意圖,?,電沉積金屬的晶體結(jié)構(gòu)主要取決于沉積金屬本身的基本晶體學(xué)性質(zhì)，但是形態(tài)與結(jié)構(gòu)受電沉積條件的影響.,第三節(jié) 電沉積金屬的結(jié)構(gòu),3.1 外 延 在金屬電沉積的最初階段，往往保持金屬基體取向的傾向。這是由于沉積金屬并入基體已有生長(zhǎng)點(diǎn)陣位置的結(jié)果，叫做外延。外延可提高鍍層與基體的結(jié)合力。,?,圖220 晶面的表示方法,晶面的表示方法 將晶胞置于坐標(biāo)中，在晶胞中選擇一個(gè)晶面，與某軸相交為1，不交為0， 交處為晶胞1/2長(zhǎng)則為2，按XYZ排列順序。,?,圖221 不同的晶面,?,3.2 取 向：擇優(yōu)取向,表2－4 銅在銅單晶上的交換電流密度和總的沉積過(guò)電位,?,3.3 電結(jié)晶形態(tài),層狀 金字塔狀 塊狀,?,屋脊?fàn)? 立方狀 螺旋狀,?,晶須狀 枝晶狀,?,第四節(jié) 金屬電沉積過(guò)程中的極化,4.1 金屬電沉積的步驟,(1)傳質(zhì)步驟：反應(yīng)粒子在液相中向陰極傳遞的步驟； (2)表面轉(zhuǎn)化步驟：反應(yīng)粒子在電極表面上或表面近鄰的液層中發(fā)生于還原反應(yīng)前的轉(zhuǎn)化步驟，如簡(jiǎn)單金屬離子水化程度的降低和重排； (3)電化學(xué)步驟：反應(yīng)在陰極上得到電子，還原成金屬原子的步驟； (4)新相生成步驟：反應(yīng)產(chǎn)物生成新相的步驟，如形成氣泡實(shí)際歷程比上述復(fù)雜得多，整個(gè)電沉積過(guò)程中，各步驟反應(yīng)進(jìn)行速度不等。但各步驟是連續(xù)串聯(lián)進(jìn)行的。電沉積的速度由反應(yīng)進(jìn)行最慢的步驟速度決定。,4.2穩(wěn)態(tài)過(guò)程,4.2.1 概念： (1)穩(wěn)態(tài)：金屬電沉積過(guò)程中各個(gè)步驟進(jìn)行速度達(dá)到相等的狀態(tài)。 (2)控制步驟：決定整個(gè)電沉積過(guò)程進(jìn)行速度的最慢步驟； 4.2
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