Электрокристаллизация

Электрокристаллизация, электроосаждение, кристаллизация металлов и сплавов на катоде при электролизе растворов и расплавов соответствующих солей. Рост кристаллов при электрокристаллизации металлов имеет много общего с кристаллизацией из пара или раствора, фактором, определяющим пересыщение при электрокристаллизации, является перенапряжение, возникающее на электроде в ходе электрохимической реакции. В зависимости от величины перенапряжения рост кристаллов может происходить путём спирально-слоевого роста на винтовых дислокациях, образования и разрастания двумерных зародышей (особенно на бездислокационных кристаллах) и при достаточно высоких пересыщениях — путём образования трёхмерных зародышей или нормального роста кристаллов.

  Возможность изменения перенапряжения на катоде в широких пределах позволяет при электрокристаллизации получать слои металлов с сильно различающимися свойствами. Так, в зависимости от условий образования осадков плотность дислокаций в них может изменяться от 106 до 1012 см-2, соответственно изменяются и такие свойства, как электропроводность, твёрдость, пластичность. Высокие плотности дислокаций были обнаружены в осадках меди, никеля, железа, хрома, платины, серебра и др. Особенно сильное влияние на структуру осадков металлов, полученных методом электрокристаллизации, оказывает адсорбция поверхностно-активных веществ и включение примесей. Электрокристаллизация лежит в основе электрометаллургии, рафинирования металлов, гальванотехники.

  Ю. М. Полукаров.


Комментарии*

Дополнения к описанию электрокристаллизации:

  • Современные аспекты: Наряду с классическими металлами, метод широко используется для получения наноматериалов, нанопроволок и функциональных покрытий с заданными свойствами.
  • Ключевое применение: Это основа для нанесения защитных (например, цинкование, никелирование) и декоративных гальванических покрытий, а также для производства печатных плат (осаждение меди) в электронной промышленности.
  • Процесс рафинирования: При электролитическом рафинировании нежелательные примеси либо остаются в растворе, либо выпадают в виде анодного шлама, позволяя получать металлы высокой чистоты (например, рафинированную медь с чистотой >99.99%).
*Подобраны с помощью LLM, верифицированы, но возможны неточности.