Основные параметры электрохимического процесса

4.4.5.1 Плотность тока

Плотность тока это отношение силы тока к единице поверхности. Эта величина является основным параметром процесса и оказывает большое влияние на структуру и свойства осадков. Существует минимальная плотность тока для каждого процесса, ниже которой покрытие не осаждается. При увеличении плотности тока выше оптимальных значений происходит образование порошкообразных и губчатых осадков. Для повышения рабочей плотности тока и получения качественных осадков (покрытий) необходимо изменять условия осаждения: повышать температуру электролита, вводить перемешивание, повышать концентрацию компонентов, входящих в электролит, изменять рН. Изменяя условия осаждения, можно повысить плотность тока в 2-3 раза и соответственно увеличить скорость осаждения.

4.4.5.2 Объёмная плотность тока

Объемная плотность тока это отношение силы тока к объёму электролита. Эта величина необходима для оценки работоспособности ванны (при определении максимальной поверхности ее загрузки) с заданной рабочей плотностью тока. В случае её превышения происходит нагрев электролита и изменение его рабочих характеристик.

4.4.5.3 Выход по току

Выход по току это отношение фактически выделившегося на катоде вещества при прохождении электрического тока к количеству вещества, которое должно было бы выделиться по закону Фарадея. Выход по току зависит от состава электролита, его природы и условий осаждения. На катоде может происходить несколько реакций одновременно: осаждение металла, выделение водорода, промежуточное восстановление и др. Так, в стандартном электролите хромирования 85-90 % всего пропускаемого электричества расходуется на выделение водорода и только 10-15 % на выделение металла. Выход по току металла приближается к 100 % в кислых электролитах. В комплексных электролитах он составляет 70-80 %, что связано с затратой энергии на разложение комплекса.

4.4.5.4 Рассеивающая способность

Рассеивающая способность это свойство электролита давать равномерные по толщине осадки. Рассеивающая способность выражается в процентах. Практически толщина покрытия на различных участках поверхности различна. На краях и выступах она больше, в углублениях меньше. Это объясняется тем, что силовые линии электрического поля распределяются неравномерно по поверхности катода, концентрируясь на краях и выступах. Для получения более равномерных покрытий необходимо повышать катодную поляризацию (введением комплексообразователя) и электропроводность электролита. Повышение рассеивающей способности на практике достигается регулированием межэлектродного расстояния, применением специальных анодов и экранов, а также созданием специальной оснастки, обеспечивающей более равномерное распределение силовых линий по покрываемой детали.

4.4.5.5 рН электролита

рН электролита определяется как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода и характеризует кислотность раствора. рН электролита является одним из основных параметров, определяющих его работоспособность. Заданное значение рН поддерживается введением в электролит различных буферных добавок.