•При включении тока происходит поляризация электродов. Величина перенапряжения зависит от природы ионов, материала электрода, плотности тока, состава электролита. Для увеличения перенапряжения (в результате чего получаются более мелкодисперсные покрытия) требуется применить комплексные соединения катионов и ПАВ. Они затрудняют разряд ионов, так как образование кристаллического зародыша, вокруг которого будет расти участок плёнки, связано с расходом добавочной энергии и, следовательно, облегчается с ростом поляризации.

•Чем выше скорость образования зародышей, тем более мелкодисперсным получается осадок. Для получения мелкозернистых осадков необходимо повышать плотность тока, уменьшать концентрацию ионов металла в растворе, вводить ПАВ, снижать температуру, то есть всячески повышать катодную поляризацию.

•Эффективно также применять реверсирование тока при электроосаждении. Реверсирование тока позволяет получить мелкозернистые осадки за счёт того, что при подключении к детали положительного потенциала, процесс роста плёнки прекращается и возобновляется уже вокруг новых центров кристаллизации, тогда как деталь вновь приобретает отрицательный потенциал.

Величина поляризации зависит от свойств осаждаемого металла. В зависимости от её величины все металлы можно разбить на 3 группы:

•1. Металлы, выделяющиеся при потенциалах, близких к равновесным: Ag, Pb, Cd, Sn, Te. Для их осаждения (получения мелкодисперсной структуры) требуется искусственно увеличивать поляризацию; осаждать металлы нужно из комплексных соединений.

•2. Для металлов Cu, Zn, Bi поляризация достигает нескольких милливольт. Осадки еще довольно грубые. Для измельчения осадков необходимо вводить ПАВ, увеличивать плотность тока.

•3. Для металлов Fe, Ni, Co поляризация составляет сотни милливольт. Осадки получаются мелкокристаллическими при осаждении их из растворов простых солей. Механические свойства осадков зависят от их структуры. Так, мелкокристаллические осадки обладают большей твердостью, по сравнению с крупнозернистыми, однако они обладают и большими внутренними напряжениями. Эти напряжения могут привести к шелушению покрытий. Для снижения напряжений в пленках в состав электролитов вводят ПАВ (сегнетову соль, тиомочевину и т.п.).

•Электроосаждение сплавов является результатом совокупности процессов совместного разряда на катоде ионов двух или большего количества металлов и их взаимодействия при образовании кристаллической решетки. Совместное осаждение сплавов возможно, если потенциалы их разряда равны или близки по значению:

Сближение потенциалов разряда осаждаемых металлов можно получить изменением концентрации их солей.

•Потенциал разряда металла меняется в результате применения комплексообразующих материалов и ПАВ. Благодаря этому, электрохимическим путём могут быть получены сплавы, значительно отличающиеся по составу от типовых. Кроме того, увеличение плотности тока приводит к возрастанию количества более электроотрицательного металла в сплаве, а перемешивание электролита – к возрастанию доли положительного металла (по месту в ряду активности). На состав сплава также влияет и температура электроосаждения.

Рассеивающая способность электролитов

•Понятие «рассеивающая способность электролита» позволяет оценить равномерность покрытия по толщине на различных участках детали. Равномерность осадка (слоя) зависит от ряда факторов:

•1) геометрические факторы: форма и размер электролизёра (ванны или ёмкости, в которой проводится процесс), форма электродов, взаимное расположение электродов.

•2) электрические и электрохимические факторы: поляризуемость и электропроводность электролита.

•3) прочие факторы: природа металла, состояние поверхности металла и др.

•При осаждении металла на деталь ступенчатой формы

сопротивление электролита до ближней ступени будет Rб , а до дальней ступени - Rд . Введя обозначение K= Rб/ Rд, можно написать формулу для рассеивающей способности электролита:

• Между распределением осаждённого металла и распределением

•где Mб и Mд – это толщина осаждённого слоя, соответственно на ближней и дальней ступени.

•hб и hд – выход по току.

Приведенное выше уравнение для Т позволяет оценить равномерность толщины слоя металла на различных участках детали, однако в нем не учитывается влияние плотности тока на поляризацию катода и изменение при этом рассеивающей способности электролита.

Более точное определение рассеивающей способности электролита получают из условия равенства падения напряжения между любыми участками анода и катода

а Еб б а Ед д,

где φа, φб, φд – потенциалы анода и разноудаленных поверхностей детали;

Ед и Еб - падение напряжения в электролите для этих поверхностей.