Вибір Редакції

Електроосадженні

виділення фази (металу, сплаву, оксиду і ін.) На пов-сті електрода в результаті протікання ЕлектроХіт. р-ції. Е. металів лежить в основі гідроелектрометалургії (див. Електроліз ) і гальванотехніки. Метали Au, Ag, Cu, Bi, Pb, Sn, Cd, Co, Ni, Fe, Zn, Mn осідають з водних розчинів простих солей. Нек-риє елементи - W, Mo, P, S - м. Б. виділені у вигляді сплавів з металами групи заліза. Al, Mg, Be, Zr і ін., Які мають високий отрицат. електродний потенціал (див. Електрохімічний ряд напруг), осідають з наведених розчинів або розплавів солей.
Е. металу відбувається при більш отрицат. електродному потенціал, ніж його рівноважний потенціал в даному розчині (див. Поляризація). Виділення Ag, Pb, Cd з водних розчинів простих солей відбувається при невеликих значеннях поляризації електрода

З, Ni, Fe вьщеляют при високій поляризації електрода; для Сu, Bi, Zn поляризація

має промежут. значення. Величина

зростає зі збільшенням струму i через ЕлектроХіт. систему. Підведення разряжающихся іонів до пов-сті катода здійснюється шляхом дифузії, конвекції і міграції. Струм i д , при к-ром швидкість розряду іонів порівнюється зі швидкістю їх доставки до пов-сті катода шляхом дифузії, наз. граничним дифузійним струмом. Подальше зростання струму стає можливим за умов зростання потенціалу електрода до значень, достатніх для протікання нової ЕлектроХіт.р-ції (виділення Н 2 або ін. металів). У режимі граничного дифузійного струму на катоді спостерігається ріст дендритів і порошкоподібних відкладень, при більш низьких токах осідають щільні металеві. шари.
При змісті в розчині іонів дек. металів і досягненні потенціалу їх спільного розряду на катоді утворюється осад сплаву. Для отримання компактних шарів сплавів прагнуть зблизити потенціали розряду іонів, змінюючи активність разряжающихся іонів (напр., Шляхом підбору відповідних лігандів) або избират. гальмуванням розряду більш електроположіт. металу (напр., введенням в р-р ПАР). Наїб. часто зустрічається випадок спільного розряду іонів - виділення металу і Н 2 .
Кількість електрики, витрачений на виділення металу, віднесене до загального кол-ву пропущеного електрики, наз. виходом металу по струму. Вирізняється Н 2 може включатися в матеріал катода і зростаючий осад, погіршуючи їх фіз. -мех. св-ва. Особливо сильний вплив водень надає на високоміцні сталі, викликаючи розвиток тріщин, - т. Зв. водневе охрупчивание. Для усунення крихкості після нанесення покриття вироби прогрівають до відновлення вихідних хутро. св-в.
Відповідно до закону Фарадея, кількість виділяється металу на одиниці площі пов-сті за одиницю часу пропорційно току, тому розподіл струму по пов-сті електрода важливо для отримання рівномірних по товщині покриттів, особливо на складно профілюється. виробах. Розподіл струму залежить від ЕлектроХіт. поляризуемости dE / di, оміч. опору розчину, соосаждения домішок і локального виходу металу по струму.
Морфологія пов-сті електроосадженні шарів і їх структура визначаються щільністю струму, т-рій, інтенсивністю перемішування розчину, концентрацією компонентів, присутністю в розчині ПАР або ін.домішок. Підвищення т-ри, інтенсивності перемішування або зниження щільності струму сприяють зростанню більших і досконалих кристалів.
Е. металів зазвичай протікає в нерівноважних умовах і в присутності адсорбує. компонентів розчину. Наслідком цього є відхилення фіз. і хутро. св-в електроосадженні металів, особливо сплавів, від значень, характерних для рівноважних умов. Опади мають більш високу твердість, знижені пластичність і електропровідність, малий розмір кристалів. Щільність дислокацій досягає 10 11 -10 12 см -1 , що відповідає граничним ступенями деформації металу. Через підвищену концентрації вакансій в електроосадженні шарах спостерігається прискорена взаємна дифузія компонентів в багатошарових покриттях. Особливо сильно відрізняються від рівноважних св-ва електроосадженні сплавів, для яких брало характерне утворення сильно пересичених твердих розчинів і ін. Метастабільних фаз, іноді відсутніх на діаграмі рівноваги. У деяких випадках на катоді осідають аморфні системи - т. Зв. металеві. скло.
Співосадження з металом разл. домішок може відбуватися не тільки в результаті спільного розряду іонів (напр., водню, фосфору або сірки), а й шляхом захоплення з розчину заряджених частинок і нейтральних молекул ПАР. Включення в зростаючий осад великих неметаллич. частинок (А1 2 Про 3 , MoS 2 , алмазу і ін.) призводить до утворення композиції. покриттів, к-які м. б. використані в якості абразивних або антіфрікц. покриттів. Е. металів і сплавів використовується для додання пов-сті вироби особливих фіз. -мех. св-в: магнітних (виготовлення магнітопроводів і магн. екранів, нанесення робочих шарів на диски елементів пам'яті ЕОМ), електричних (струмонесучі шари волноводов і друкованих плат, елементи опорів і нагрівачів), високої твердості, опору зносу, отражат.здібності, а також для покриття контактів з низьким перехідним опором. Див. Також кристалізація.

Літ. : Ротінян А. Л., Тихонов К. І., Шошина І. А., Теоретична електрохімія, Л., 1981; Антропов Л. І., Теоретична електрохімія, 4 видавництва. , М., 1984.

Ю. М. Полукаров.

Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.