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                    電鑄成形中的金屬電沉積過程


                      電鑄模具金屬電沉積過程的反應屬于還原反應,但是由于固體金屬與溶液接觸,此反應并不是單純在固體金屬表面進行,實際上電極表面附近的一層極薄液體層也參與進行反應,因此其實際上是一種異相化學反應。外加電壓、電極上電流密度、固體電極表面性質(如真實表面積、活化中心形成與毒化、表面吸附及表面化合物的形成等)、晶體新相的生成動力學、液體層中傳質過程動力學(如反應粒子的遷移與擴散等)、電極表面雙電層、電極電勢、溶液組成、溫度等因素都對此電極過程有影響。
                      金屬電沉積是一個復雜過程,它一般有下述的幾個連續的界面反應組成:
                      1.液相傳質步驟沉積金屬離子(例如水化金屬離子或絡合金屬離子)自溶液本體運動到電極表面附近。
                      2.前置轉化步驟還原反應前,沉積金屬離子在陰極表面附近或表面上發生轉化。例如簡單金屬離子的水化層重排或水化數下降;絡離子的配位數下降配位體的交換。
                      3.電荷傳遞在電極和離子之間進行電荷轉移,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.表面擴散或形核到達電極表面的粒子沿表面橫向移動,到金屬點陣的適當位置,或與其它粒子相遇形成晶核。
                      5.形成結晶金屬原子最后到達點陣中的固定位置,晶體逐漸長大。
                        因此,形成電鑄模具層,包括物質遷移、電荷遷移、晶格化三個主要過程。在電鑄過程中,電源不斷地把電子從陽極輸送到陰極,假如任一過程進行得慢,都會造成陰極上電子的積累,使陰極電位變負,造成陰極極化。由物質遷移緩慢造成的陰極過電位,成為陰極濃差過電位;由電荷遷移緩慢造成的陽極過電位,成為結晶過電位。
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