38. Роль импульсов и пауз в электродных процессах осаждения Ме.

Характерное влияние импульсного тока в основном обуславливается его высокими амплитудными значениями, а также процессами, происходящими в паузах между импульсами.

Влияние прямых импульсов тока.

Прерывистый характер импульсного тока и ведение электролиза при достаточно высоком значении среднего тока за период следования импульсов - обеспечивают высокие мгновенные плотности тока в прямых импульсах. Это обеспечивает разряд ионов при более отрицательных значениях потенциала по сравнению со стационарными режимами. Это благоприятствует измельчению структуры осадка, повышает число дефектов кристаллической решётки и изменяет физико-механические св-ва гальванических покрытий.

Изменением длительности импульсов регулируется расстояние на которое может удалиться фронт диффузии разряжающихся ионов.

Крутой передний фронт импульсов обеспечивает более быстрое возрастание электродного потенциала от min до max значения. Вследствие этого более интенсивно происходит обеднение ионами электролита вокруг растущего кристалла. Линии тока быстро перераспределяются и осаждение начинается на тех участках поверхн., где выше концентрация ионов. Это приводит к получению более плотных мелкокристаллических осадков. Нестационарность потенциала во времени при использ. импульсных токов позволяет достаточно гибко регулировать выделение компонентов

р-ра при осаждении сплавов Ме или различных примесей электролита.

Влияние пауз между импульсами тока. В паузе, в зависимости от её длительности, происходит полная или частичная выравнив. концентрация катионов и католиде – электролит прилег. к катоду; за счёт движения их из объёма раствора. Чем короче импульс, тем ближе фронт диффузии к поверхн. катода и тем быстрее выравниваются концентрации разряженных ионов.

Такой ход массопереноса позволяет повышать амплитуду прямых импульсов в необходимых пределах и тем самым влиять на качество покрытия и скорость его нанесения. В паузе также происходит пассивирование поверхн. катода, уменьшающее активную поверхн. катода. Это – с одной стороны – снижает количество на ней кристаллических зародыщей, а с другой, вызывая резкое увеличение истинной плотности тока – способствует повышению перенапряжения. Перенапряжение достигшее max значений, при кот. образуются новые зародыши и на менее активных участках катода.

В результате – осадок Ме становится мелкозернистым и плотным.

Влияние обратных импульсов.

Их действие заключ. в частич. растворении покрытия, приводящем к обогащению католита ионами.

Растворяются наиболее активные участки поверхности катода. В результате – поверхн. становится энергетически более однородной и активной для появления новых центров кристаллизации и равномерного осаждения Ме при последующем прямом импульсе.

В этом случае снижается число дефектов кристаллической решётки и содержание примесей в гальваническом осадке.

В совокупности, короткие прямые и обратные импульсы со сверхвысокими амплитудами, а также длительные паузы обеспечивают существенную нестационарность электродных процессов.

Нестационарность – во первых,

1. приводит к перераспределению центров кристаллизации и растущих граней кристаллов – это положительно влияет на структуру и свойства покрытия; улучшению структуры и св-в покрытий также способствует чередование на катоде реакции разряда и ионизации;

2. во вторых – даёт возможность сплавообразования даже тех Ме, для которых их формирование на постоянном токе – исключено вследствие существенного различия их стандартных потенциалов.

3. в третьих – происх. измельчение и облегчение отрыва пузырьков водорода от поверхн. катода.

НАИБОЛЕЕ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ФОРМЫ ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ И

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЁННЫЕ СХЕМЫ ФОРМИРОВАТЕЛЕЙ ИМПУЛЬСОВ.

(В ЖЁЛТОЙ КНИЖКЕ)