脈沖電鍍中的傳質(zhì)傳質(zhì)對(duì)脈沖電鍍的影響對(duì)于一個(gè)電鍍體系，陰極上金屬電沉積的過(guò)程一般由下列各分步步葬串聯(lián)組成?！ひ聪嘀械姆磻?yīng)粒子（金屬離子或它們的絡(luò)離子）向陰極表面?zhèn)鬟f，即液相傳質(zhì)步驟。
反應(yīng)粒子在陰極表面上或表面附近的液層中發(fā)生于還原反應(yīng)前的轉(zhuǎn)化，例如簡(jiǎn)單金屬離子水化程度的降低和重排，絡(luò)離子配體的交換或配位數(shù)的降低。這就是表面轉(zhuǎn)化步驟。
。反應(yīng)粒子在陰極上得到電子還原成金屬原子的步驟，即電化學(xué)步驟。
。反應(yīng)產(chǎn)物生成新相，例如電結(jié)晶或形成氣體的步驟，叫傲新相生成步驟。
實(shí)際金屬電沉積的歷程可能比上述的更復(fù)雜一些，就一般而論可用上述四個(gè)分步步驟概括。棘單個(gè)分步步驟而論它們進(jìn)行的難易程度不同，反映出進(jìn)行的速度不同。當(dāng)整個(gè)電極過(guò)程達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)各個(gè)分步步驟就以相等的速度進(jìn)行，不過(guò)這時(shí)整個(gè)電極過(guò)程進(jìn)行的速度主要由各分步步驟中進(jìn)行得最慢的那個(gè)步驟的速度來(lái)決定。我們把這個(gè)決定整個(gè)電極過(guò)程進(jìn)行速度的最慢步驟叫做速度控制步驟。通常在上述的各沙分步步驟中，一電子轉(zhuǎn)移步驟、表面轉(zhuǎn)化步驟及新相生成步驟進(jìn)行得都比較快，因而液相傳質(zhì)步驟經(jīng)常成為控制步賺。實(shí)際電鍍生產(chǎn)中為了提高液相傳質(zhì)的速度常常采用加溫、攪拌錢(qián)液等措施。
液相傳質(zhì)包括三種形式，即對(duì)流、擴(kuò)散和電遷移。對(duì)流傳質(zhì)包括電解液因沮度或密度變化的自然對(duì)流和外加撐拌的強(qiáng)制對(duì)流。擴(kuò)散傳質(zhì)是由王陰極反應(yīng)發(fā)生造成陰極周?chē)饘匐x子濃度降低，從而與主體溶液形成一個(gè)濃度梯度，這樣陰極反應(yīng)消耗的金屬離子就靠擴(kuò)散傳質(zhì)來(lái)補(bǔ)充。電遷傳質(zhì)是由于帶有電荷的金屬離子在電場(chǎng)作用下的電遷移。
液相傳質(zhì)在脈沖電鍍中起著重要作用。它限制了脈沖條件的有效范圍和沉積速度，影響所得鍍層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。同樣它也影響鑲液的宏觀及徽觀分散能力。在直流電鍍條件下傳質(zhì)速率由占優(yōu)勢(shì)的流體動(dòng)力學(xué)條件決定。在無(wú)外部攪拌的情況下，由密度和沮度變化所引起的自然對(duì)流決定。若施加外部攪拌，則強(qiáng)制對(duì)流決定電極表面的傳質(zhì)速度。在穩(wěn)態(tài)下的傳質(zhì)速度由極限電流密度la。給舔在脈沖電鍍中陰極表面附近的傳質(zhì)速度同樣也取決于流體動(dòng)力學(xué)條件，不過(guò)還強(qiáng)烈地受到外加脈沖參數(shù)的影響。因此，脈沖電俊中傳質(zhì)理論的處理必須考慮到非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程，由于這個(gè)原因，在數(shù)學(xué)處理上比直流電鍍更為復(fù)雜。
網(wǎng)站客服
