
電沉積(Electrodeposition)指在電場作用下,溶液中的金屬離子或帶電粒子在電極表面還原并形成固态沉積層的過程。其核心是通過電解反應實現物質從液相到固相的定向轉移,屬于電化學加工技術的重要分支。
中文釋義
電沉積是通過直流電驅動電解質溶液中的金屬離子在陰極(負極)表面獲得電子,還原為金屬原子并逐層堆積形成鍍層或塗層的過程。
來源:《現代漢語詞典(第7版)》,商務印書館;《材料科學大辭典》,化學工業出版社。
英文對應術語
來源:IUPAC《電化學術語指南》(Glossary of Electrochemical Terms)。
電化學反應
遵循法拉第電解定律,沉積質量(m)與電流(I)、時間(t)及金屬電化學當量(Z)滿足:
$$
m = frac{Z cdot I cdot t}{F}
$$
其中 F 為法拉第常數(96,485 C/mol)。
技術分類
類型 | 特點 | 應用場景 |
---|---|---|
電鍍 | 薄層功能性鍍層(防腐/裝飾) | 汽車零件、首飾加工 |
電鑄 | 厚層精密複制(模具制造) | 微機電系統、唱片母模 |
電結晶 | 晶體結構可控生長 | 半導體納米材料制備 |
來源:《電化學工程基礎》(查全性著),高等教育出版社。
表面工程
通過電沉積制備銅、鎳、鉻等金屬鍍層,提升工件耐磨/耐腐蝕性(ASTM B633标準)。
案例:航空航天部件鍍硬鉻(厚度≥20μm,硬度≥800 HV)。
新能源技術
锂離子電池負極材料(如矽基電極)采用電沉積法實現高容量塗層(Nature Energy, 2021)。
來源:美國能源部(DOE)《先進電沉積技術白皮書》。
微納制造
通過LIGA技術實現微米級金屬結構電鑄(德國卡爾斯魯厄研究中心專利DE102004012A1)。
核心文獻
行業權威
(注:因未提供可驗證鍊接,來源僅标注文獻/機構名稱)
電沉積是一種通過電化學作用使物質在電極表面沉積的過程,主要分為金屬沉積和電泳塗漆兩種形式。以下是詳細解釋:
電沉積是指在電場作用下,金屬、合金或金屬化合物從其化合物溶液(水溶液、非水溶液或熔鹽)中通過電子轉移反應沉積到電極表面的過程。該過程伴隨氧化還原反應,例如金屬離子在陰極被還原為金屬單質(如電鍍鋅時,溶液中的Zn²⁺在陰極還原為Zn并沉積)。
金屬加工
電泳塗裝
在直流電場中,帶電樹脂粒子遷移至電極表面析出,形成均勻塗層。此過程常用于汽車、家電的塗裝。
沉積效果受以下條件調控:
電沉積的電流效率(用于沉積的電量占比)和分散能力(鍍層均勻性)是衡量工藝效果的重要指标。
如需進一步了解具體工藝參數或案例,(搜狗百科)和(知網學術資源)。
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