چکیده
مکانیسم هم رسوبی برای کاربید سیلیکون با کبالت الکترولیت مورد مطالعه قرار گرفت. یک مدل نظری از هم رسوبی در اینجا توسعه داده شده که بینشی کامل تر به مکانیزم هم رسوبی الکترولیتی را از مدل Guglielmi فراهم می کند. این مدل بیان عمومی تر در رابطه با درصد وزن ذرات تعبیه شده برای چگالی جریان در غلظت ذرات تعلیق مختلف برای سیستم هم رسوبی CO-SiC را ارائه می دهد که نمی تواند توسط مدل Guglielmi توصیف شود.
علاقه به پوشش های کامپوزیت رسوب شده الکترود به سرعت با توجه به برنامه های کاربردی مهندسی جدید مورد انتظار آنها افزایش یافته است. چنین پوشش هایی توسط هم رسوبی ذرات ریز خنثی در ماتریس فلزی از الکترولیت یا حمام الکترولس تولید می شوند. به عنوان مثال، یک پوشش کبالت در رابطه با ذرات کربید سیلیکون توسعه داده شد و بسیار موفق ثابت شده است.
اگر چه این تکنیک به طور قابل ملاحظه ای از نقطه نظر عملی توسعه داده شده است، جزئیات نظری در مکانیسم هم رسوبی به خوبی درک نمی شود. سه مکانیسم، یعنی، گنجاندن مکانیکی، الکتروفورز، و جذب ذرات خنثی بر روی کاتد، برای توضیح هم رسوبی مشاهده شده پیشنهاد شده است. اهمیت نسبی این سه فرایند را نمی توان از کار تجربی به صورت برخی از نتایج ضد و نقیض استنباط نمود. Guglielmi یک مدل ریاضی برای رسوب الکترود ذرات خنثی پیشنهاد کرده است که بر اساس جذب دو مرحله پی در پی است. در مرحله اول جذب شل وجود دارد که اساسا دارای شخصیت فیزیکی است که نتایج آن درجه بالایی از پوشش کاتد توسط ذراتی است که در تعادل با ذرات در محلول تعلیق قرار دارند. این ذرات هنوز هم در محاصره یون های جذب شده و مولکولهای حلال هستند. در مرحله دوم این نمایش تجزیه می شود به طوری که جذب الکتروشیمیایی قوی ذرات در کاتد صورت می گیرد، یعنی، جذب قوی. ذرات خنثی جریان به طور دائم متصل به کاتد هستند و به تبع آن در رسوب گنجانده می شوند. فرمول بنابراین استنباط این است که در آن CP غلظت ذرات معلق، α کسر حجمی ذرات در رسوب، F، W، و d ثابت فارادی، وزن اتمی و چگالی رسوب شده الکترود فلز، به دست آمد. پارامترهای i0 و A مربوط به رسوب فلز و در معادله Tafel ثابت هستند. به طور مشابه، پارامتر V0 و B مربوط به رسوب ذرات خنثی است. K از ایزوترم جذب لانگمور مشتق شده است و اساسا به شدت تعامل بین ذرات و کاتد بستگی دارد. اعتبار این مدل برای سیستم های هم رسوبی مختلف مانند SiC و ساختار TiO2 با نیکل از حمام sulfamate، -A1203 با مس از حمام اسیدی سولفات مس، A1203 با نیکل از حمام واتس، و TiQ2 با مس از حمام سولفات مس اسیدی تایید شده است. با این حال، برخی از سیستم های هم رسوبی از کلیت این مدل سوال می کنند، مانند -AL - O3α با مس از حمام سولفات مس اسید و A1203 با طلا از حمام سیانید. مدل Guglielmi می تواند درصد وزن ذرات در رسوب ها و جریان رابطه چگالی نشان داده شده در شکل 1 را توصیف نماید. مدل کلی تری برای سیستم هم رسوبی باید توسعه داده شود.
این مقاله در نشریه IOP منتشر شده و ترجمه آن با عنوان کبالت الکترولیت در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
Mechanism of Codeposition of Silicon Carbide with Electrolytic Cobalt
