
【計】 electrodeposition
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
form sediment; settle; shallow lake
accumulate; amass; long-standing; product; store up
【醫】 product
電澱積(Electrodeposition)是電化學工程領域的核心術語,指通過外部電流驅動金屬離子在導電基底表面還原并形成固态沉積層的工藝過程。該現象遵循法拉第電解定律,其反應通式可表示為:
$$ M^{n+} + ne^- rightarrow M_{(s)} $$
在工業應用中,電澱積技術主要分為電鍍(Electroplating)和電鑄(Electroforming)兩種形式,前者用于表面改性(如汽車零部件的防腐鍍層),後者用于精密器件的整體成型(如微機電系統組件)。美國國家标準與技術研究院(NIST)的研究顯示,脈沖電澱積技術可使銅互連線的晶粒尺寸縮小至30納米級,顯著提升集成電路性能。
從材料科學角度,電澱積動力學受Butler-Volmer方程調控: $$ i = i_0left[ expleft(frac{alpha nFeta}{RT}right) - expleft(-frac{(1-alpha)nFeta}{RT}right) right] $$ 該數學模型精準描述了過電位(η)與沉積速率(i)的非線性關系。英國皇家化學會《電化學學報》的多項研究證實,通過調控溶液pH值(範圍4.0-6.5)和添加劑濃度(如0.1-5.0 g/L明膠),可有效改善鍍層均勻性。
電澱積(electrodeposition)是一種通過電解熔融鹽來制取金屬粉末的方法,其核心原理與電解水溶液類似,但適用于更活潑或難熔金屬的制備。以下是詳細解釋:
基本原理
在高溫下,金屬熔鹽(如氯化鈉)被電解,金屬陽離子在陰極獲得電子還原為金屬單質并沉積積聚。例如,電解熔融氯化鈉可制取金屬鈉,而水溶液電解隻能得到氫氧化鈉和氯氣。
適用金屬類型
與普通電解的區别
普通電解多在水溶液中進行,産物受溶液成分限制;電澱積則通過熔鹽環境突破電極反應限制,直接提取高純度金屬。
應用領域
主要用于冶金工業中制備特殊金屬材料,如核反應堆用锆合金、航空航天領域的耐高溫金屬等。
補充說明
“澱積”指物質沉積、積聚的過程(如、4、5所述),而“電澱積”特指通過電解實現的金屬沉積,強調電化學驅動下的定向積聚。
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