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影响电镀结晶粗细的因素

作者:1,2,3,4,5  日期:2015-02-02 16:16:40 人气:73 评论:0 标签:

在电极电位偏离平衡电位不远时,电流 密度很小,金属离子在阴极上还原的数量不多,吸附原子的浓度较小,而且晶体表面上的“生 长点”也不太多。因此,吸附原子在电极表面上的扩散距离相当长,可以规则地进人晶格,晶 粒长得比较粗大。
在这种情况下,表面扩散速度控制着整个电结晶的速度。当电极电位变 得更负些时,吸附原子的浓度逐渐增大,晶体表面上的“生长点”也大大增加。于是吸附原子 表面扩散的距离缩短了,表面扩散更为容易。此时,吸附的原子来不及规则地排列在晶格 上,而是在晶体表面上随便“堆砌”,使得局部区域的晶体不可能生长太快,因而可获得细小 的晶粒。这时,表面扩散速度可以变得比放电速度快得多,因此,整个电结晶过程的速度受 离子放电速度的控制。
另一方面,在过电位的绝对值很大时,电流密度也相当大,被还原的金属离子数量很多, 会在电极表面形成大量的吸附原子。在这种情况下,它们很有可能聚积在一起,形成新的晶 核。而且极化越大形成晶核的概率就越大,速度就越快,晶核的尺寸也就越小,因而可以获 得细致光滑的金属层。因此在电镀过程中,需要在晶体生长的同时,还有大量的晶核形成。 也就是说,电镀时总是设法使阴极电化学极化大一些。
在实际电镀过程中,单靠提高电流密度来提高阴极极化是不行的。因为电流密度过大 时,会使得浓度极化的增加远大于电化学极化的增加,结果使镀层变得粗糙、疏松、多孔甚至 烧焦。


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