ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выравнивающая и микрорассеивающая способность электролитов из "Практикум по прикладной электрохимии" Наряду с эффектами положительного и отрицательного выравнивания на изменении микрорельефа поверхности в процессе электроосаждения сказываются также эффекты геометрического выравнивания и роста кристаллической шероховатости. [c.13] при нанесении гальванических покрытий толщиной от единиц до десятков микрометров возможно геометрическое выравнивание пологих субмикронеровностей и, как результат, уменьшение шероховатости и увеличение блеска поверхности даже в отсутствие эффекта истинного выравнивания. [c.14] Рост кристаллической шероховатости обусловлен поликри-сталлической природой электролитических осадков и зависит от размера и формы зерен осадка. В свою очередь неравномерное микрораспределение скорости электроосаждения по катодной поверхности обусловлено структурной неоднородностью последней. Эффекты истинного положительного и отрицательного выравнивания соответственно тормозят и ускоряют рост кристаллической шероховатости. В тех случаях, когда создаются условия электрокристаллизации, при которых образуются мелкозернистые осадки, кристаллическая шероховатость обычно не играет существенной роли в формировании микрорельефа поверхности электроосажденных металлов и сплавов. Однако при нанесении гальванических покрытий на поверхность высокого класса чистоты (на зеркально блестящую основу) кристаллическая шероховатость определяет профиль поверхности электролитического осадка. [c.14] Принцип эквипотенциальности микроарофиля иллюстрирует рис. 2.3. Поскольку расстояния И и ММ. весьма малы, то и сопротивления металла / м и раствора соответственно на участках ММ и ЬЬ также очень малы. Это означает, что должны быть практически одинаковы гальвани- и электродные потенциалы на обоих участках микропрофиля. [c.15] Различия в скоростях диффузии каких-либо частиц, влияющих на кинетику процесса электроосаждения, в сочетании с условием эквипотенциальности микропрофиля приводят к неравномерному микрораспределению скорости электроосаждени51. Так, если поляризационная кривая / на рис. 2.4 соответствует микровыступам (сильное перемешивание), а кривая 2 —микроуглублениям (слабое перемешивание), то при потенциале катода Ек плотность тока на микровыступах будет выше, чем в микроуглублениях (отрицательное выравнивание). В противоположном случае (кривая I — слабое перемешивание, кривая 2 — сильное перемешивание) будет наблюдаться положительное истинное выравнивание. [c.15] В настоящее время известен также ряд неорганических выравнивающих агентов — ионов металлов, способных соосаждать-ся на катоде с основным металлом. При этом, как и в случае органических выравнивающих агентов, имеет место сочетание торможения процесса восстановления основного компонента сплава, выделяющегося на катоде, ионами выравнивающего агента и диффузионного контроля скорости расхода (скорости соосаждения) последнего. [c.16] Появление положительного и отрицательного выравнивания может быть связано и с отводом каких-либо частиц от катода в объем раствора. Например, в электролитах на основе комплексных соединений неравнодоступность микропрофиля катодной поверхности будет проявляться в различной скорости диффузии комплексных ионов к катоду и диффузии от катода в объем раствора освобождающихся частиц лиганда. В результате этого на внутренней границе диффузионного слоя отношение концентраций металл/лиганд будет выше у микровыступов, чем у мпкроуглублений, что приведет к соответствующему перераспределению скорости осаждения. Известно, что при постоянном потенциале скорость осаждения тем выше, чем выше отношение металл/лиганд. Таким образом, эффект антивыравнивания будет суммарным результатом неравномерного микрораспределения скоростей диффузии двух видов частиц в противоположных направлениях. [c.16] Здесь Р — выравнивающая способность а, /у, ср — первичная плотность тока на выступе, в углублении и средняя на микронрофиле а, у, (4р — соответствующие значения толщины осажденного слоя Ао и Нх — высота (глубина) мнкронеровностей до и после электролиза. [c.17] Для определения выравнивающей способности с помощью уравнения (2.2) необходимо получить поперечный шлиф образца с покрытием и затем измерить под микроскопом толщины с1 и 2- Отношение 1/ 2 обычно определяют расчетным методом или с помощью экспериментальных изме )ений на макромодели микропрофиля . [c.17] Знак при Р указывает на положительное истинное (Р 0) или отрицательное (Я 0) выравнивание. При Р = 0 скорость электроосаждения распределена равномерно на микронеровностях поверхности. Абсолютное значение Р характеризует степень отклонения микрораспределения от равномерного. [c.18] Цель работы — определение выравнивающей (микрорассеивающей) способности некоторых электролитов при различных условиях электроосаждения. [c.18] Меднение проводят при комнатной температуре и плотности тока 500 А/м при перемешивании электролита сжатым воздухом. Аноды медные. Продолжительность электролиза указывает преподаватель. [c.19] Образцы с пологим синусоидальным микропрофилем поверхности обезжиривают венской известью, промывают, активируют см. приложение II) и вновь хорошо промывают дистиллированной водой. На каждый образец осаждают слой металла со средней расчетной толщиной 10 мкм, затем вновь проводят про-филографирование и находят среднее значение Н . По уравнениям (2.3) и (2.4) рассчитывают выравнивающую и микрорассеивающую способность. [c.19] Опыт 1. Изучить влияние поверхностно-активных добавок и плотности тока на выравнивающую способность электролита никелироЕ .ания. [c.19] В обоих электролитах используют никелевые аноды и перемешивание сжатым воздухом, мешалкой или качающейся катодной штангой. При отсутствии перемешивания вышеуказанные значения плотности тока уменьшают в два раза. [c.19] Опыт 2, Изучить микрораспределение меди при диффузионном контроле скорости электроосаждения. [c.19] Инструкция приложена к прибору. [c.19] Вернуться к основной статье