- •Лекция 4
- •Особенности растворения анодов в условиях гальванического нанесения покрытий и оксидирования
- •Тоэ Лекция 5,6
- •2. Катодные процессы
- •2.1. Особенности катодных процессов при размерной эхо
- •3.2.3. Рост кристаллических образований
- •2.2.2.4. Формирование поликристаллических осадков
- •2.2.2.4.1. Последовательность формирования поликристаллических осадков
- •2.2.2.4.2. Крупно- и мелкокристаллические осадки
- •2.2.2.4.3. Блестящие осадки
- •3.2.5. Влияние параллельной реакции выделения водорода на электроосаждение металлов
- •3.2.5.1. Основные закономерности выделения водорода
- •2.2.2.5.2. Катодный выход по току Катодный выход по току для электроотрицательных металлов зависит от
- •Тоэ Лекция 7, 8
- •2.4.3. Влияние рН прикатодного слоя
- •2.4.4. Влияние образующихся пузырьков водорода
- •2.5. Кристаллическая структура электроосаждённых металлов
- •2.5.1. Микроструктура
- •2.5.2. Структура границ зёрен
- •2.5.3. Текстура
- •2.5.4. Связь структуры электроосаждённых металлов с их свойствами
- •2.5.5. Внутренние напряжения в электроосаждённых металлах
- •Тоэ (меньше нормы) Лекция 9
- •2.6. Электроосаждение сплавов
- •Тоэ Лекция 10,11
- •3.1.2. Рассеивающая и кроющая способность электролита. Первичное и вторичное распределение тока
- •3.1.4. Влияние различных факторов на распределение тока и металла
- •3.1.4.1. Влияние профиля электродов. Критерий электрохимического подобия.
- •3.1.4.2. Влияние поляризуемости электродов и электропроводности растворов
- •3.1.4.3. Влияние выхода по току на распределение тока по поверхности электрода
- •3.1.4.4. Влияние условий электролиза на распределение тока на поверхности электрода
- •3.1.5. Искусственные приёмы для получения равномерных покрытий
- •3.1.6. Методы исследования рассеивающей способности электролитов
- •Ячейка представляет собой прямоугольный сосуд – ванну с катодом из тонкой ленты, согнутой в двух местах под углом в 60°. По её обеим сторонам на одинаковом расстоянии расположены два плоских анода.
- •3.2.1.2. Микрораспределение металла на микрорельефе поверхности
- •3.2.1.3. Изменение микрорельефа поверхности при равномерном микрораспределении скорости осаждения
- •3.2.1.4. Влияние особенностей электрокристаллизации на формирование микрорельефа поверхности
- •3.2.2. Природа микрорассеивающей и выравнивающей способности электролита
- •3.2.2.1. Влияние диффузии
- •3.2.2.2. Влияние выравнивающих агентов
- •3.2.2.3. Влияние нестационарных режимов электролиза
- •3.2.3. Методы исследования микрораспределения и оценки выравнивающей и микрорассеивающей способности электролита
- •3.2.3.1. Оценка выравнивающей и микрорассеивающей способности по толщине слоя
- •3.2.3.2. Выравнивающая способность электролита
- •4. Основы теории электроэрозионной обработки металлов
- •4.1. История развития процесса
- •4.2. Общее описание процесса
- •4.3. Стадии протекания электроэрозионного процесса
- •4.4. Основные закономерности процесса ээо
- •В первом приближении энергию аи можно рассчитывать по средним значениям силы тока и напряжения:
- •4.5. Тепловые процессы на электродах
- •4.6. Формы и размер лунок
- •4.6. Особенности протекания процесса в воздушной среде
- •4.7. Структура поверхностного слоя после электроэрозионной обработки
- •"Теоретические основы электрообработки поверхности изделий"
2.2.2.4. Формирование поликристаллических осадков
2.2.2.4.1. Последовательность формирования поликристаллических осадков
В большинстве случаев на металле-основе происходит образование многих зародышей. Из них путём монокристаллического роста образуется зерно. Это зерно является одиночным кристаллом и построено из большого числа слоёв роста.
Размер, форма и распределение зёрен поликристаллического осадка сильно зависят от:
плотности тока;
природы выделяющегося металла;
кристаллической структуры выделяющегося металла и структуры металла-основы;
концентрации и состава электролита;
наличия органических добавок и примесей.
На реальных металлах рост зародышей зависит от множества факторов. Это приводит к образованию различных типов микрокристаллов, которые могут обладать сами по себе несовершенством структуры.
Вначале рост микрокристаллов происходит раздельно в пределах зоны, в которой образовался зародыш. Между кристаллами имеются «дворики», где осаждение металла не происходит. Поэтому первичные слои осаждённого металла являются довольно пористыми. Затем кристаллы сливаются, образуя границы зёрен. На этих границах могут концентрироваться примеси из электролита, а также молекулы и ионы из раствора. Обычно при осаждении на чужеродную основу образовавшиеся кристаллы ориентированы хаотично. Их рост в вертикальном и горизонтальном направлениях идёт с различными скоростями. Однако и сами кристаллы растут неравномерно, причем, чем больше кристалл, тем больше скорость роста. Поэтому в момент слияния кристаллы, не достигшие минимального критического размера, прекращают свой рост. В результате при увеличении толщины осадка число растущих зёрен уменьшается, и возрастает их размер.
При развитии зёрен некоторые кристаллографические плоскости могут обладать бóльшей скоростью роста по сравнению с другими. Это приводит к определённой ориентации кристаллографических плоскостей, то есть к возникновению текстуры электролитического осадка.
При слиянии кристаллы могут оказывать давление друг на друга. Это давление вызывает возникновение внутренних напряжений и искажение кристаллической решетки.
Необходимо учитывать, что при электроосаждении образуются неравновесные структуры. Эти структуры с течением времени (как в процессе электролиза, так и после его окончания) релаксируют к равновесному состоянию. Это может приводить к дальнейшему изменению структуры, величины и знака внутренних напряжений.
Состав электролита, режим электролиза, природа подложки, наличие примесей, способ предварительной обработки обуславливают различие в образовании зародышей, их росте. Следствием является многообразие форм кристаллизации.
2.2.2.4.2. Крупно- и мелкокристаллические осадки
Даже по внешнему виду осадки могут быть разделены на крупнокристаллические и мелкокристаллические. Для осадков первого типа характерно образование крупных кристаллов, достигающих размеров от долей миллиметра до нескольких миллиметров. Образование крупнокристаллических осадков характерно для металлов, выделение которых происходит из простых электролитов с невысоким перенапряжением – Pb, Sb, Sn, Cu, Ag. Однако эти же металлы могут быть получены в мелкокристаллической форме из электролитов, содержащих комплексные ионы или добавки ПАВ, при условии достаточной величины перенапряжения выделения металла. Для металлов, которые выделяются с высоким перенапряжением из простых электролитов (Fe, Co, Ni), характерно образование мелкокристаллических осадков с размером зерна до 10-5 – 10-6 см.
В общем случае существует чёткая связь между перенапряжением выделения металла и видимой структурой металла. Следовательно, размер зерна определяется общим перенапряжением выделения металла.