Deposición electroquímica
Coolidge
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2018-09-03 11:31:02
Deposición electroquímica
La deposición electroquímica se usa generalmente para el crecimiento de metales y la conducción de óxidos metálicos debido a las siguientes ventajas: el grosor y la morfología de la nanoestructura pueden controlarse con precisión ajustando los parámetros electroquímicos; depósitos relativamente uniformes y compactos se pueden sintetizar en estructuras basadas en plantillas; se obtienen tasas de deposición más altas; y el equipo es económico debido a la falta de requisitos de un alto vacío o una reacción a alta temperatura. [6] [7] [8]
Presione galvanoplastia o presione electrodeposición (PED)
Una simple modificación en la galvanoplastia es la galvanoplastia. Este proceso implica la alternancia rápida del potencial o la corriente entre dos valores diferentes que dan como resultado una serie de impulsos de igual amplitud, duración y polaridad, separados por corriente cero. Al cambiar el ancho y el ancho del impulso, es posible cambiar la composición y el grosor de la película depositada. [9]
Los parámetros experimentales de galvanoplastia por pulsos generalmente consisten de pico de corriente / potencial, ciclo de trabajo, frecuencia y corriente / potencial efectivo. La corriente / potencial máxima es la configuración máxima de corriente o potencial de electrodeposición. El ciclo de trabajo es la porción de tiempo efectiva en cierto período de electrodeposición con la corriente o potencial aplicado. La corriente / potencial real se calcula multiplicando el ciclo de trabajo y el valor máximo de corriente o potencial. La electrodeposición por pulsos podría ayudar a mejorar la calidad de la película electrodepositada y liberar la tensión interna acumulada durante la deposición rápida. La combinación del ciclo de trabajo corto y la alta frecuencia podría reducir las grietas superficiales. Sin embargo, para mantener la corriente de corriente o potencial actual, se puede requerir el suministro de potencia de alto rendimiento para proporcionar un alto consumo de corriente / potencial y un cambio rápido. Otro problema común de la galvanoplastia es que el material podría ser chapado y contaminado durante la electrodeposición inversa, especialmente para el electrodo inerte de alto costo como el platino.
Otros factores que podrían afectar la galvanoplastia de pulso incluyen la temperatura, la separación de ánodo a cátodo y la agitación. A veces, la galvanoplastia se puede realizar en un baño de galvanoplastia calentado para aumentar la velocidad de depósito ya que la velocidad de casi toda la reacción química aumenta exponencialmente con la temperatura según la ley de Arrhenius. El espacio entre el ánodo y el cátodo está relacionado con la distribución de corriente entre el ánodo y el cátodo. La pequeña brecha en la relación del área de muestra puede causar una distribución desigual de la corriente y afectar la topología de la superficie de la muestra chapada. La agitación puede aumentar la velocidad de transferencia / difusión de los iones metálicos desde la solución a granel a la superficie del electrodo. La configuración de agitación varía para diferentes procesos de electrodeposición de metal.
La deposición electroquímica se usa generalmente para el crecimiento de metales y la conducción de óxidos metálicos debido a las siguientes ventajas: el grosor y la morfología de la nanoestructura pueden controlarse con precisión ajustando los parámetros electroquímicos; depósitos relativamente uniformes y compactos se pueden sintetizar en estructuras basadas en plantillas; se obtienen tasas de deposición más altas; y el equipo es económico debido a la falta de requisitos de un alto vacío o una reacción a alta temperatura. [6] [7] [8]
Presione galvanoplastia o presione electrodeposición (PED)
Una simple modificación en la galvanoplastia es la galvanoplastia. Este proceso implica la alternancia rápida del potencial o la corriente entre dos valores diferentes que dan como resultado una serie de impulsos de igual amplitud, duración y polaridad, separados por corriente cero. Al cambiar el ancho y el ancho del impulso, es posible cambiar la composición y el grosor de la película depositada. [9]
Los parámetros experimentales de galvanoplastia por pulsos generalmente consisten de pico de corriente / potencial, ciclo de trabajo, frecuencia y corriente / potencial efectivo. La corriente / potencial máxima es la configuración máxima de corriente o potencial de electrodeposición. El ciclo de trabajo es la porción de tiempo efectiva en cierto período de electrodeposición con la corriente o potencial aplicado. La corriente / potencial real se calcula multiplicando el ciclo de trabajo y el valor máximo de corriente o potencial. La electrodeposición por pulsos podría ayudar a mejorar la calidad de la película electrodepositada y liberar la tensión interna acumulada durante la deposición rápida. La combinación del ciclo de trabajo corto y la alta frecuencia podría reducir las grietas superficiales. Sin embargo, para mantener la corriente de corriente o potencial actual, se puede requerir el suministro de potencia de alto rendimiento para proporcionar un alto consumo de corriente / potencial y un cambio rápido. Otro problema común de la galvanoplastia es que el material podría ser chapado y contaminado durante la electrodeposición inversa, especialmente para el electrodo inerte de alto costo como el platino.
Otros factores que podrían afectar la galvanoplastia de pulso incluyen la temperatura, la separación de ánodo a cátodo y la agitación. A veces, la galvanoplastia se puede realizar en un baño de galvanoplastia calentado para aumentar la velocidad de depósito ya que la velocidad de casi toda la reacción química aumenta exponencialmente con la temperatura según la ley de Arrhenius. El espacio entre el ánodo y el cátodo está relacionado con la distribución de corriente entre el ánodo y el cátodo. La pequeña brecha en la relación del área de muestra puede causar una distribución desigual de la corriente y afectar la topología de la superficie de la muestra chapada. La agitación puede aumentar la velocidad de transferencia / difusión de los iones metálicos desde la solución a granel a la superficie del electrodo. La configuración de agitación varía para diferentes procesos de electrodeposición de metal.