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          搖電化學拋光的機理之微觀整平或二級電流分布

          發布時間:2020-07-24發布人:豫磨精飾

          搖電化學拋光的機理之微觀整平或二級電流分布
           
          當陽極溶解進入極限擴散電流控制階段時,陽極溶解曲線進入圖員原猿中的段,此時流入凸出部和凹入部的電流是是不同的,凸出部的電流密度大,反應速度快,凹入部的電流密度小,反應速度慢,這時在金屬表面上形成了新的黏液層。這時金屬的陽極溶解速度比陽極生成物的擴散對流速度快,作為陽極生成物的各種形式的金屬配離子逐漸在陽極附近積聚,此時的溶解速度由生成物的擴散對流速度控制,這時就會出現電壓少許升高時電流并不增大的極限擴散電流現象,這樣陽極表面近傍就會出現黏稠的液體層(黏液層)。由于黏液層在凸出部和凹入部厚度的不同,凹入部的溶解量很小而凸出部則發生選擇性的溶解,從而使金屬表面平滑化。所渭電拋光就是陽極表面的急劇平滑化而最終達到光亮。產生極限擴散電流并不是良好電拋光平滑化的本質條件,其本質條件可認為是溶液中層外側完全被限制而成平面狀,要達此目的,溶液的黏性起了很大作用。因此,可以認為電解液要具有良好的平滑化就必須同時滿足兩個條件:一是形成的液膜的黏度要大,另一個是溶解必須受擴散控制或達到極限電流。
           
          當陽極電位達到電解液的分解電壓以上時,陽極開始析出氧氣,氧氣的攪拌作用就使原來的濃差極化的效果或極限電流消失,電流開始上升,此時的狀態相應于圖員原猿中的閱云段,由于此狀態下的液體層是不穩定的,也就不顯示拋光效果。由于液體層的高電阻使凸出部和凹入部的電流密度不同,再加上陽極極化作用的重大影響,使得溶解的金屬離子形成了高黏性的配離子而停留在凹入部,凹入部的濃差電壓▲耘會像上述的那樣變大,這就抑制了凹入部的電流,相反,凸出部則有較多的電流流過??偠灾?,電拋光時實際液體層的電阻作用及濃差超電壓的作用是產生電拋光作用的兩個主要因素,這就是為何良好的電拋光要選擇圖員段的原因。
           
          當金屬拋光機的擴散系數大時,達到飽和狀態的電流密度也變大,凹入部和凸出部的濃度差幾乎消失,黏液層不存在,也就無法達到拋光的目的。因此,作為電拋光劑的必要條件是要選擇擴散系數小的金屬配離子,而要達到擴散系數小,配離子的分子體積要大,即那些可形成聚合多核配離子的體系才有拋光效果。從配位化學角度來看,當金屬離子與大的配體,尤其是與某些可形成交鏈的多核聚合配體配合物時,它的黏度就很大,擴散系數也很小,是典型的黏液層。有關黏液層的組成與結構詳見后述。

           

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