今日访谈摇电化学抛光的机理之微观整平或二级电流分布2023/4/26 20:23:45

123456790 · 发表于 2023-4-26 20:23:29

摇电化学抛光的机理之微观整平或二级电流分布

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当阳极溶解进入极限扩散电流控制阶段时，阳极溶解曲线进入图员原猿中的段，此时流入凸出部和凹入部的电流是是不同的，凸出部的电流密度大，反应速度，凹入部的电流密度小，反应速度慢，这时在金属表面上形成了新的黏液层。这时金属的阳极溶解速度比阳极生成物的扩散对流速度，作为阳极生成物的各种形式的金属配离子逐渐在阳极附近积聚，此时的溶解速度由生成物的扩散对流速度控制，这时就会出现电压少许升高时电流并不增大的极限扩散电流现象，这样阳极表面近傍就会出现黏稠的液体层(黏液层)。由于黏液层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则发生选择性的溶解，从而使金属表面平滑化。所渭电抛光就是阳极表面的急剧平滑化而比较终达到光亮。产生极限扩散电流并不是良好电抛光平滑化的本质条件，其本质条件可认为是溶液中层外侧完全被限制而成平面状，要达此目的，溶液的黏性起了很大作用。因此，可以认为电解液要具有良好的平滑化就必须同时满足两个条件：一是形成的液膜的黏度要大，另一个是溶解必须受扩散控制或达到极限电流。

当阳极电位达到电解液的分解电压以上时，阳极开始析出氧气，氧气的搅拌作用就使原来的浓差极化的效果或极限电流消失，电流开始上升，此时的状态相应于图员原猿中的阅云段，由于此状态下的液体层是不稳定的，也就不显示抛光效果。由于液体层的高电阻使凸出部和凹入部的电流密度不同，再加上阳极极化作用的重大影响，使得溶解的金属离子形成了高黏性的配离子而停留在凹入部，凹入部的浓差电压▲耘会像上述的那样变大，这就抑制了凹入部的电流，相反，凸出部则有较多的电流流过。总而言之，电抛光时际液体层的电阻作用及浓差超电压的作用是产生电抛光作用的两个主要因素，这就是为何良好的电抛光要选择图员段的原因。

当金属抛光机的扩散系数大时，达到饱和状态的电流密度也变大，凹入部和凸出部的浓度差几乎消失，黏液层不存在，也就法达到抛光的目的。因此，作为电抛光剂的必要条件是要选择扩散系数小的金属配离子，而要达到扩散系数小，配离子的分子体积要大，即那些可形成聚合多核配离子的体系才有抛光效果。从配位化学角度来看，当金属离子与大的配体，尤其是与某些可形成交链的多核聚合配体配合物时，它的黏度就很大，扩散系数也很小，是典型的黏液层。有关黏液层的组成与结构详见后述。

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