電鑄模具金屬電沉積歷程的反響屬于還原反響,但是由于固體金屬與溶液打仗,此反響并不是單純?cè)诠腆w金屬外貌舉行,現(xiàn)實(shí)上電極外貌相近的一層極薄液體層也到場(chǎng)舉行反響,因此其現(xiàn)實(shí)上是一種異相化學(xué)反響。外加電壓、電極上電流密度、固體電極外貌性子(如真實(shí)外貌積、活化中央形成與毒化、外貌吸附及外貌化合物的形成等)、晶體新相的天生動(dòng)力學(xué)、液體層中傳質(zhì)歷程動(dòng)力學(xué)(如反響粒子的遷徙與擴(kuò)散等)、電極外貌雙電層、電極電勢(shì)、溶液構(gòu)成、溫度等因素都對(duì)此電極歷程有影響。
金屬電沉積是一個(gè)龐大歷程,它一樣通常有下述的幾個(gè)一連的界面反響構(gòu)成:
(1)液相傳質(zhì)步調(diào)沉積金屬離子(比方水化金屬離子或絡(luò)合金屬離子)自溶液本體活動(dòng)到電極外貌相近。
(2)前置轉(zhuǎn)化步調(diào)還原反響前,沉積金屬離子在陰極外貌相近或外貌上產(chǎn)生轉(zhuǎn)化。比方簡(jiǎn)樸金屬離子的水化層重排或水化數(shù)降落;絡(luò)離子的配位數(shù)降落配位體的互換。
(3)電荷通報(bào)在電極和離子之間舉行電荷轉(zhuǎn)移,即金屬離子從陰極得到電子,還原成金屬原子(又稱吸附原子)。
(4)外貌擴(kuò)散或形核到達(dá)電極外貌的粒子沿外貌橫向移動(dòng),到金屬點(diǎn)陣的得當(dāng)位置,或與別的粒子相遇形成晶核。
(5)形成結(jié)晶金屬原子末了到達(dá)點(diǎn)陣中的牢固位置,晶體漸漸長(zhǎng)大。
因此,形成電鑄層,包羅物質(zhì)遷徙、電荷遷徙、晶格化三個(gè)重要?dú)v程。在電鑄歷程中,電源不停地把電子從陽(yáng)極運(yùn)送到陰極,如果任一歷程舉行得慢,都市造成陰極上電子的積聚,使陰極電位變負(fù),造成陰極極化。由物質(zhì)遷徙遲鈍造成的陰極過(guò)電位,成為陰極濃差過(guò)電位;由電荷遷徙遲鈍造成的陽(yáng)極過(guò)電位,成為結(jié)晶過(guò)電位。此中,速率最慢的一步?jīng)Q定了整個(gè)電極反響的速率,體現(xiàn)為極限電流密度。