Электрокристаллизация металло

В настоящее время широкое применение находит гальванотехника-нанесение покрытий в виде металлов и сплавов (гальваностегия) и изготовление и размножение металлических копий (гальванопластика). В гальваностегии распространены электролитическое цинкование и кадмирование, лужение (т. е. покрытие оловом), свинцевание, меднение, хромирование, покрытие металлами группы железа, благородными металлами и т. п. При этом важной задачей является приготовление покрытий с заданными свойствами. Эта задача не может быть решена без знания механизма процесса электрокристаллизации металлов, что стимулирует соответствующие многочисленные исследования. Для регулирования скорости электрокристаллизации и получения осадков с заданными свойствами часто используют не простые, а комплексные электролиты и в растворы добавляют органические вещества, адсорбирующиеся на поверхности электрода. [c.228]

Вопрос о механизме электрокристаллизации металлов изучался многими электрохимиками, работы которых оказали большое влияние на развитие теории и технологии электроосаждения металлов. [c.334]

Для получения тонких беспористых защитно-декоративных электролитических покрытий важно знать распределение кристаллов (зародыщей) по размерам на начальных стадиях массовой электрокристаллизации металлов. Исследование процессов электрокристаллизации различных металлов чаще всего проводится на механически полированном до зеркала стеклоуглероде, так как влияние структуры последнего нивелировано на данные процессы. [c.45]

При построении количественной теории образования трехмерных и двумерных зародышей в процессе электрокристаллизации металлов исходят из представлений о механизме возникновения новой фазы из пересыщенных раствора или пара, согласно которым работа образова- [c.313]

При построении количественной теории образования трехмерных и двумерных зародышей в процессе электрокристаллизации металлов М. Фольмер и Т. Эрдей-Груз исходили из представлений о механизме возникновения новой фазы из пересыщенных раствора или пара, согласно которым работа образования зародыша новой фазы тем меньше, чем меньше его размеры. Однако с уменьшением размеров зародыша возрастает химический потенциал слагающего его компонента, поскольку при малых размерах зародыша относительно велико число поверхностных атомов, обладающих повышенной энергией. При образовании новой фазы в равновесных условиях химические потенциалы каждого компонента в обеих фазах должны быть равны. Для выполнения этого условия необходимо повысить химический потенциал компонента в материнской фазе, что достигается при пересыщении раствора или пара по данному компоненту. Пересыщение — главная особенность процесса образования новой фазы. Степень пересыщения и размеры элемента новой фазы, который при этом может возникнуть и служит зародышем для роста больших кристаллов или капель, оказываются взаимосвязанными. Так, при образовании капель жидкости из пересыщенного пара радиус г капли определяется соотношением Томпсона [c.328]

Процесс электрокристаллизации металлов, несмотря на свою специфичность, протекает в основном по законам, являющимся общими для процесса образования кристаллов при конденсации пара или выделения твердой фазы из раствора. Формирование кристаллов связано с двумя последовательно протекающими стадиями образованием кристаллического зародыша внутри гомогенной фазы (газа, раствора) или на поверхности твердой фазы и его последующим ростом. [c.362]

При электролизе в зависимости от природы металла, состава электролита, температуры рост кристалла с измеримой скоростью требует большего или меньшего сдвига потенциала по отношению к равновесному. Уравнение (Х.16.2) применительно к электрокристаллизации металла можно записать в виде [c.363]

Глава XVI. Особенности электрокристаллизации металлов [c.542]

Электрокристаллизация металла при его осаждении на катоде по своему характеру подобна кристаллизации веществ нз их пересыщенных растворов. [c.337]

Следует также учитывать возможное изменение состава раствора в непосредственной близости от растущей грани кристалла и влияние перемещивания электролита. Большинство этих факторов было принято во внимание в кристаллохимической теории электрокристаллизации металлов, разработанной К. М. Горбуновой и П. Д. Данковым [4], которая хорошо согласуется с опытными данными. Так, например, эта теория объясняет такие опытные факты как распространение по поверхности кристалла при послойном росте не монослоев, а толстых пакетов толщиной в десятки, сотни и даже тысячи атомов. Создание первоначального двухмерного зародыша протекает, в соответствии с этой теорией, на пассивированной грани, на которой выигрыш энергии может быть [c.127]

Механические, физические и коррозионные свойства металлических осадков сильно зависят от условий электроосаждения, поэтому изучение механизма электрокристаллизации металлов имеет большое практическое значение. [c.237]

При специфической адсорбции необходимо прежде всего учитывать вероятность химического взаимодействия добавки с поверхностными адатомами металла. Большое значение имеет применение комбинированных (состоящих из нескольких компонентов) добавок. Такого типа добавки могут положительно влиять на электрокристаллизацию металлов в более широкой области плотностей тока и катодных потенциалов. [c.249]

ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ ИХ ПРОСТЫХ И КОМПЛЕКСНЫХ СОЛЕИ [c.386]

Величина кристаллов зависит от соотношения скорости зарождения центров кристаллизации и линейной скорости их роста. Чем больше скорость образования центров кристаллизации и соответственно меньше линейная скорость, тем меньше размер кристаллов поликристаллического твердого тела. В процессе электрокристаллизации металлов все факторы, способствующие увеличению поляризации, ведут к росту скорости зарождения центров кристаллизации. Такая связь между поляриза- [c.387]

Электрокристаллизация металлов существенно отличается от обычного возникновения и роста кристаллов в жидкости, в расплаве или газе на силы кристаллической решетки накладываются силы внешнего электрического поля. Эти силы особенно велики на субмикроскопических [c.392]

Таким образом, вся совокупность имеющихся опытных данных и теоретические соображения показывают, что органические добавки в комплексных электролитах могут быть эффективными ингибиторами электродных процессов и регуляторами роста кристаллов. В отдельных случаях вследствие очень резкого уменьшения среднего размера зерна или направленного роста кристаллов могут быть получены зеркально блестящие катодные отложения. При подборе добавок для электрокристаллизации металлов из комплексных электролитов в первую очередь нужно учитывать соотношение значения реального потенциала электродного процесса и потенциала нулевого заряда. Это соотношение определяет собой область адсорбции собственно комплексных ионов, участвующих в электродной реакции, и посторонних ПАВ. [c.400]

Особенности электрокристаллизации металлов в расплавленных электролитах [c.412]

Механизм электрокристаллизации металлов [c.237]

Обсудив причины и механизм торможения процесса электрокристаллизации металлов в присутствии ПАВ, рассмотрим влияние этого торможения на структуру и свойства осадков, получаемых в присутствии органических добавок. Если осаждение металла протекает при потенциале, близком к равновесному значению, процесс образования кристаллических зародышей идет лишь на некоторых энергетически выгодных участках поверхности. Далее наблюдается рост первичных зародышей при [c.249]

Катодное осаждение (электрокристаллизация) металлов — основной процесс в электрометаллургии и гальванотехнике. [c.349]

Качество осадка определяется в основном плотностью тока и концентрацией в электролите ионов выделяемого металла. Влияние плотности тока связано со скоростью возникновения новых зародышей кристаллов при электрокристаллизации металла. При низких плотностях тока выделение металла происходит преимущественно на уже образовавшихся зародышах, что ведет к росту их и образованию крупных кристаллов. Непрочность такого крупнокристаллического осадка ведет к механическим потерям металла. [c.280]

Частицы поверхностно-активных веществ адсорбируются или отдельными активными участками поверхности катода или дают сплошную адсорбционную пленку. В первом случае в результате частичного экранирования катодной поверхности разряд ионов происходит только на свободных от адсорбированных частиц местах электрода. Изменение характера поверхности со временем за счет электрокристаллизации металла, чередование процессов адсорбции и десорбции поверхностно-активных веществ приводят к непрерывному перераспределению тока на поверхности катода и к образованию равномерных металлических отложений. [c.340]

Основное направление научных исследований — электрокристаллизация металлов, сплавов и оксидных соединений из расплавленных солей. Доказал (1964) существование фазового напряжения при зарождении кристаллов на катоде в расплавленных солевых средах. Это явление было использовано для управления числом образующихся кристаллов на катоде, выделения на нем метастабильных веществ, электрохимического изолирования металлов в расплавах. Создал (1970) теорию микрораспределения потока осаждаемого металла на катоде, а также обобщенную теорию текстур роста, [c.605]

На протяжении нескольких десятилетий Т. Эрдеи-Груз работает в различных областях физической химии, в частности электрохимии. Он много занимался кинетикой электрохимических процессов (при его непосредственном участии были разработаны уравнения электрохимической кинетики в их теперешнем виде), изучением механизма электрокристаллизации металлов и т. д. и внес значительный вклад в развитие этих разделов науки. В настоящей же книге Т. Эрдеи-Груз, обращаясь к широкому читателю, стремится ознакомить его с основами науки, которой он посвятил всю жизнь. Он рассказывает об успехах этой науки и стоящих перед ней проблемах, делится с читателем мыслями о перспективах развития энергетики. [c.5]

В отличие от электролиза с выделением газов, где фазовое превращение хотя и совершается, но существенно не влияет на кинетику электрохимического процесса, при электролитическом выделении металлов эта стадия имеет очень большое, а иногда и решающее значение. Значение этой стадии было отражено В. А. Кистяковским уже в самом названии электрокристаллизация , предложенном им для процессов электрохимического выделения металлов. Процессы электрокристаллизации металлов должны иметь общие черты с другими фазовыми превращениями, в первую очередь, с образованием твердой фазы. [c.427]

К фазовым превращениям с образованием твердой кристаллической фазы, в том числе к электрокристаллизации металлов, можно применить аналогичные теоретические положения. В этом случае необходимо учитывать [c.429]

В последние годы нашел широкое применение в электрохимии метод сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), как мощный инструмент для исследования топографии ц морфологии поверхности электродов и электролитических осадков от субмикронного уровня до атомного разрещения. Указанный метод позволяет также изучать формирование адатомных слоев и кристаллитов на поверхности подложки на начальных стадиях электрокристаллизации металлов. [c.44]

Введение поверхностно-активных веществ и коллоидов в электролит резко изменяет характер электрокристаллизации металла. Адсорбируясь на поверхности катода, поверхностноактивные вещества создают затруднения для проникновения разряжающих ионов металла, повышая энергию активации. Это приводит к значительному увеличению поляризации и, как следствие, к образованию мелкокристаллической структуры. Такие металлы, как олово, свинец, кадмий, которые при выделении на катоде из растворов их простых солей образуют игольчатые, не связанные между собой отдельные кристаллы, в присутствии повархностно-активных веществ образуют компактные плотные слои металла, обладающие высокими антикоррозионными защитными свойствами. В ряде случаев даже при не очень значительном увеличении поляризации поверхностно-активные вещества способствуют формированию мелкокристаллической структуры. [c.365]

Известно, что электролизеры не имеют какой-то определенной номинальной производительности, так как она является функцией величины проходящего через электрохимическую систему тока. Соблюдая некоторые конструктивные и расчетные требования, можно обеспечить производительность одного и того же электролизера тем большую, чем больше плотность тока на электродах. Опыт показывает, что в процессе извлечения металлов с применением нерастворимых анодов повышение плотности тока увеличивает не только скорость процесса, но и выход по току. Повышение плотности тока позволяет механизировать выгрузку электроосажденного металла, повысить качество катодного осадка и улучшить условия труда. Поэтому проблему совершенствования и интенсификации процессов электрокристаллизации металлов в гидрометаллургии связывают с повышением плотности тока. Эта задача может быть решена различными путями. П е р в ы й из этих путей — использование нестационарных режимов электролиза, характеризующихся непостоянством величины и направления тока во времени. Применение тока сложной формы вместо постоянного ведет к повышению качества покры- [c.504]

Добавки ПАВ, применяемые в гальванотехнике для управления скоростью процесса и структурой катодных осадков, часто включаются в осадки, существенно изменяя их физико-механические свойства. Механический захват осколков органических молекул в процессе электрокристаллизации металлов может приводить к увеличению их электрического сопротивления, по-выщению микротвердости и внутренних напряжений, ухудшению специальных свойств так называемых функциональных гальванопокрытий (паяемость, переходное сопротивление и др.). [c.251]

Разработка теоретических и экспериментальных основ электро-форезо — электрохимического получения композиционных покрытий связана с исследованиями в области коллоидной химии, электрохимии и физикохимии наполненных полимеров. К ним относятся исследования механизма заряда и электрофоретического транспорта частиц в растворах электролитов, коагуляция полимеров в приэлектродном пространстве, электрокристаллизация металлов при электрофоретическом осаждении полимеров, взаимодействие полимеров с коллоидными металлами на катоде, взаимосвязь структуры и свойств металлополимерных покрытий [33]. [c.116]

Лощкарев М. А., Севрюгина М, П, Эмульгаторы и смачиватели как ингибиторы электрокристаллизации металлов. Поверхностная активность и адсорбция добавок на границе металл-электролит. — Тр. Днепропетровск. хим.-технол. ин-та, вып. 12, ч. 2, 1961, с. 97— 118, [c.402]

Работа 10. Перенапряжение выделения водорода Работа 11. Электрокристаллизация металлов Работа 12. Полярографическое определение растворимоси [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология