Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Makrowyrównywanie rozdziału prądu i grubości powłoki. Część 2

Weber J.A., Socha J.

Inżynieria Powierzchni

|

2008

|

Nr 4

8-15

PL

Opierając się na wzorach wyprowadzonych przez Kudriawcewa i współpr. oraz Wagramiana, omówiono makrowyrównywanie grubości powłoki w kąpielach kwaśnych i alkaliczno-cyjankowych. Wykazano, że ze względu na znaczną polaryzację w procesie osadzania metali w kąpielach alkaliczno-cyjankowych, obserwuje się zdecydowanie lepsze wyrównywania grubości powłoki niż ma to miejsce w kąpielach kwaśnych. Kąpiele do chromowania, w porównaniu z kąpielami alkaliczno-cyjankowymi, a także kąpielami kwaśnymi, charakteryzują się dość niską zdolnością makrowyrównywania grubości powłoki. W pracy przedstawiono porównawczo wgłębności kąpieli klasycznej, fluorokrzemianowej i samosterującej.

EN

Thickness uniformity of coatings deposited in acid and alkaline-cyanide baths is discussed on the base of equations formulated by Kudraiwcew and Wagramian. It is shown, that much better leveling of coating thickness is observed in alkaline-cyanide plating baths then in acid plating baths. It is because of the high polarization during deposition process. Chromium baths characterize with quite low thickness uniformity in comparison with alkaline-cyanide baths and acid baths. The comparison of throwing power of conventional bath, fluorosilicate and self control chromium baths is done.

2

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Makrowyrównywanie rozdziału prądu i grubości powłoki. Część 1

Weber J.A., Socha J.

Inżynieria Powierzchni

|

2007

|

nr 4

9-16

PL

W pracy omówiono szczegółowo pojęcie makrowyrównywania rozdziału prądu i grubości powłoki w procesie katodowego osadzania metali i ich stopów (wgłębność kąpieli galwanicznej). Pojęcie to związane jest ściśle z rozdziałem prądu i metalu na katodzie. Zależy ono w głównej mierze od katodowej wydajności prądowej oraz od stopnia polaryzacji w funkcji gęstości prądu. Podano rodzaje rozdziału prądu na elektrodach: pierwszego, drugiego i trzeciego rodzaju. Opisano metody wyznaczania tych rozdziałów. Polegają one na rozwiązywaniu różniczkowego równania Laplace'a przy wyznaczaniu odpowiednich warunków brzegowych. Najtrudniejszy do rozwiązania rozdział trzeciego rodzaju można wyznaczyć przy zastosowaniu komputerowej dynamiki cieczy (computational fluid dynamics - CFD).

EN

Paper discusses in details the notion of macrolevelling of current distribution and of coating thickness (throwing power of plating bath) in the cathodic deposition of metals and metal alloys. This notion is strictly related with metal distribution at the cathode and essentially depends on the cathodic current efficiency and on the polarization ratio in function of cathodic current density. Types of current distribution on details are given: of primary and secondary kinds. The methods of calculating of this distribution are given. They are based on Laplace's equation solutions for adequate border conditions.

3

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Przenoszenie masy podczas elektroosadzania metali

Weber J.A., Socha J.

Inżynieria Powierzchni

|

2006

|

nr 4

20-32

PL

W oparciu o podstawowe elementy hydrodynamiki, omówiono w artykule pojęcia dotyczące przenoszenie masy podczas elektrolitycznego osadzanie metali. Transport masy w czasie osadzania powłok galwanicznych zachodzić może na drodze migracji, dyfuzji i konwekcji. Zgodnie z teorią pola podano podstawowe równania dotyczące tych pojęć. W szczególności omówiono modele konwekcji naturalnej oraz dyfuzję konwekcyjną. Rość zmiennych występujących podczas konwekcyjnego przenoszenia masy jest zazwyczaj bardzo duża. Znaczne uproszczenie uzyskuje się wtedy poprzez zgrupowanie zmiennych razem w ten sposób, żeby utworzyć zmienne bezwymiarowe. W pracy podano wyrażenia odpowiadające bezwymiarowym liczbom Reynolds'a, Prendtl'a, Nusselt'a, Sherwood'a, Schmidt'a Grashof a, Reyleigh'a oraz Pecklet'a. Transport masy w warunkach konwekcji wymuszonej opisano na przykładzie przepływu elektrolitu między katodą i anodą podczas przesuwu elektrody taśmowej w elektrolizerze, a także podczas natrysku elektrolitu na katodę. Przedstawiono przykładowo urządzenie do natryskowego złocenia oraz do szybkosprawnego osadzania powłok złotych na płytkach obwodów drukowanych. Procesy elektroosadzania metali prowadzi się dzisiaj bardzo często w warunkach burzliwego przepływu elektrolitu. Pozwala to bowiem na znaczne przyspieszenie procesu osadzania powłok metalowych, zwłaszcza osadzanych z wysokim połyskiem bezpośrednio z kąpieli. Z tego też względu problemy transportu masy są w ostatnich latach, w literaturze galwanotechnicznej, dość szeroko omawiane.

EN

The mass tranfer notions during electrolytic deposition of metals were discussed on the base of fundamental hydrodynamic elements. The mass transfer during deposition of electroplated coatings can occur by the migration, diffusion and convection. The basic equations concerned these notions according to the field theory are given. The natural convection and convection diffusion are discussed in particular. The expressions corresponding with dimensionless Reynolds, Prandtl, Nusselt, Sherwood, Schmidt, Grashof, Reyleigh and Packet numbers are also shown. The mass transfer in the conditions of forced convection was described on the example of electrolyte flow between cathode and anode during displacement of strip electrode in electrolyser, as well as during cathode spraying with electrolyte. A device for selective gold spray plating of diode open-works, transistors and integrated circuits, as well as unit for highly efficient plating of printed circuit boards are presented. To-day metal electroplating processes are very frequently carried out in the conditions of turbulent flow of electrolyte. It helps to seriously accelerate to deposition process of metal coatings, especially the bright coatings. Therefore in the last years the mass transfer problems are broadly discussed in the electroplating literature.

4

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Mikrowyrównywanie i mikrowygładzanie w kąpielach galwanicznych : Część 3. Mechanizmy mikrowyrównywania i mikrowygładzania

Weber J.A., Socha J.

Inżynieria Powierzchni

|

2005

|

Nr 4

26-33

PL

Zjawisko mikro wyrównywania można podzielić na cztery typy: dobrego i złego mikrowyrównywania, rzeczywistego wyrównywania (mikro wygładzania) oraz nadwyrównywania, przy czym praktyczne zastosowanie uzyskało wygładzanie powierzchni mikroprofilowanej. W celu poznania i opisania tego zjawiska stosowano i stosuje się w dalszym ciągu określone metody pomiarowe, które zostały zwięźle opisane. Podano przy tym mechanizmy narastania powłoki metalowej na mikroprofilu, oraz metody symulacji zjawiska wygładzania. Przedstawiono przykłady mikrowyrównywania m in. w kąpieli alkaliczno-cyjankowej do złocenia oraz kwaśnej kąpieli do miedziowania typu Cu-170.

EN

The microlevelling phenomenon can be devided into four types: good and poor microlevelling, real microlevelling (microsmoothing) and overlevelling, where the leveling of microprofiled surfaces has found the practical use. To recognize and describe this phenomenon the specified well defined measuring methods are still in use. The mechanisms of metal coating growth on the microprofile and simulation methods of microsmoothing phenomenon are presented. The exemples of microlevelling, e.g. in the alkaline cyanide gold plating bath and in the acid Cu-170 copper plating bath are given.

5

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Mikrowygładzanie i mikrowyrównywanie w kąpielach galwanicznych. Część 2. Mechanizmy działania substancji dodatkowych

Weber J.A., Socha J.

Inżynieria Powierzchni

|

2005

|

Nr 3

11-20

PL

Kontynuując temat części pierwszej, przedstawiono podstawowe mechanizmy działania substancji (środków) dodatkowych, ze szczególnym uwzględnieniem zjawiska wygładzania i wybłyszczania osadzanej powłoki metalowej. Omówiono tworzenie się kompleksów w różnych warunkach (działania nadmiaru ligandu, adsorpcję przy niewielkiej ilości skompleksowanego jonu metalu, mostkowanie jonowe). Opisano rodzaje podstawowego mechanizmu, jakim jest zanieczyszczenie powierzchni katody dodatkiem (zanieczyszczenie bierne i czynne). Przedstawiono wpływ dodatków na napięcie powierzchniowe na granicy jaz. Uwzględniono synergiczne działanie dodatków podczas wygładzania i wybłyszczania powierzchni katody osadzaną powłoką metalową (mikroprofil). Omówiono wpływ dodatków na polaryzację katody, orientację kryształów w osadzanym metalu oraz na proces współwydzielania wodoru.

EN

As a continuation of Part 1, the basic mechanism of addition agents action is presented, with special consideration of microsmoothing and microlevelling phenomena of deposited metallic coating. The formation of complexes in various conditions (with an effect of ligand excess, adsorption at a small portion of complexed metal ion, ion bridging) is discussed. The types of basic mechanism which is the impurity of cathode surface with the addition agent (active and passive impurity) are described. An effect of addition agents on surface tension at the interphase boundary is presented. The synergistic effect of addition agents during smoothing and brightening of cathode surface with deposited metallic coating (microprofile) is taken into account. An effect of addition agents on cathode polarisation, crystals orientation in deposited metal and hydrogen co-emission process is discussed.

6

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Szybkość procesu elektrodowego i katodowa wydajność prądowa

Socha J., Weber J.A.

Inżynieria Powierzchni

|

2004

|

Nr 3

20-28

PL

W artykule określono wpływ katodowej gęstości prądu na szybkość procesów elektrodowych osadzania powłok metalowych, katodową wydajność prądową tego procesu oraz zależność struktury osadzanych powłok od mechanizmu procesu elektrodowego. W czasie elektrolizy ustala się na katodzie pewien rozdział gęstości prądu i metalu, uzależniony od czynników elektrochemicznych i geometrycznych. Omówiono rodzaje zależności katodowej wydajności prądowej, jej wzrost lub spadek, w miarę wzrostu gęstości prądu w kąpielach kwaśnych, alkaliczno-cyjankowych i chromowych. Katodowa wydajność prądowa osadzania metali w kąpielach kwaśnych, w których metale te występują na ogół w akwakompleksach (kompleksach kationowych) jest, z różnych względów, bliska wartości teoretycznej. W kąpielach alkaliczno-cyjankowych, w których z kolei metal związany jest w kompleksie anionowym, z reguły katodowa wydajność prądowa maleje w miarę wzrostu gęstości prądu, co sprzyja bardziej równomiernemu rozdziałowi metalu na katodzie. Omówiono także katodową wydajność prądową w kąpielach do chromowania, w zależności od typu stosowanego elektrolitu.

EN

Paper defines the effect of cathode current density on the rate of electrodeposition process of metal coatings, on the cathode efficiency of the process and the dependence of coatings structure on electrodeposition mechanism. A certain current density and metal distribution are settling on the cathode, which is depending on electrochemical and geometrical factors. Dependence types of cathode current density, its growth and drop in function of the increase of current density in acid, cyanide and chromic baths are discussed. Cathode current efficiency in acid baths, where metaIs exist in general in aqua-complexes (cationic), is because of different reasons closed to theoretical value. In alkaline cyanide baths, where metaIs are bound into anionic complexes, the cathodic current density decreases in general with the growth of current density, which favours more uniform metal distribution on the cathode. Cathodic current density in chrome plating baths in dependence of electrolyte type is also discussed.

7

200 lat galwanotechniki. Elektrolityczne osadzanie metali - wczoraj i dziś

Socha J., Weber J.A.

Inżynieria Powierzchni

|

2004

|

Nr 1

3-10

PL

Lata 1803 - 1805 należy przyjąć za okres, w którym praktyczne zastosowanie znalazło zjawisko elektrolizy w procesie katodowego wydzielania metali. Przemyslowe zastosowanie galwanotechniki przypada na lata trzydzieste dziewiętnastego wieku, kiedy to uruchomiono w Anglii pierwszy warsztat posrebrzania. W pierwszej połowie XIX wieku we Francji zastosowano na skalę przemysłową proces srebrzenia galwanicznego wyrobów użytkowych imitujących przedmioty z masywnego srebra. W drugiej połowie XIX wieku zaczęto wydzielać powłoki miedziane z kąpieli kwaśnych, a także , podobnie jak złoto i srebro w pierwszej połowie, z kąpieli cynkowych. Te dwa typy kąpieli do miedziowania stosowane są do dnia dzisiejszego. Po udanym wprowadzeniu do produkcji metod elektrolitycznego srebrzenia, złocenia i miedziowania nastąpiły dalsze próby osadzania powłok z innych metali, m. in. z niklu i chromu, a także ze stopów tych metali. Należy jednak stwierdzić, że jeszcze w pierwszej połowie dwudziestego wieku galwanotechnika była rzemiosłem w ścisłym tego słowa znaczeniu. Dopiero w drugiej połowie XX wieku nastąpiły zasadnicze zmiany w dziedzinie galwanicznego pokrywania metalami, głównie szlachetnymi ze względu na zapotrzebowanie przemysłu elektronicznego. Oprócz powłok ochronno - dekoracyjnych i technicznych opracowano szereg technologii różnego rodzaju powłok stopowych i kompozytowyh jako powłok funkcjonalnych. Ogólnie biorąc, różnicę w tendencji rozwoju galwanotechniki w jej okresie początkowym i obecnym mozna by ująć w ten sposób, że dawniej uczono się jak elektrolitycznie wydzielać metal, a obecnie - w jaki sposób osiągnąć wymagane właściwości fizyko - chemiczne metalu lub jego stopu wydzielonego w najkrótszym czasie i najtańszą metodą.

EN

The years 1803 - 1805 should be assumed as a period, in which the electrolyse phenomena in the cathodic deposition of metals has found its practical application. Industrial implementation of electroplating was done in thirtieth of the nineteen century, when the first silver plating shop has been established in England. In the first half of XIX century silver plating process of domestic metalwares imitating solid silver articles has been applied on the industrial scale in France. In the second half of XIX century plating of copper coatings deposited from acid baths, as well from cyanide baths (like silver and gold coatings in the first half of century) has been started. These two types of copper plating baths are used till now. After successul introduction to the production of electrolytic methods of silver, gold and copper plating, further efforts were made for other metals deposition, e.g. nickel, chromium and metal alloys. Nevertheless it should be noted, that still in the first half of XIX century electroplating was a craft in the full meaning of this term. Only the second half of century has brought the fundamental changes in the field of electroplating of metals, especially the precious metals plating due to the development of electronic industry. Besides the protective, decorative and technical coatings, many various technologies of alloy and composite coatings deposition as functional coatings have been elaborated. Generally speaking, the difference in development trends of electroplating at its initial and present period can be summarized by following way: formerly it was learnt how to electrolytically deposit metals and nowadays - how to obtain the required physical and chemical properties of metal or its alloys deposited in shortest time and by cheapest method.

8

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Zdolność krycia kąpieli.

Socha J., Weber J.A.

Inżynieria Powierzchni

|

2003

|

Nr 4

19-27

PL

W artykule zdefiniowano pojęcie zdolności krycia kąpieli galwanicznej. Podano metody pomiaru tej właściwości elektrolitu w komórkach elektrolitycznych. Omówiono szczegółowo zdolność krycia kąpieli chromowej, zajmującej wyjątkowe miejsce pod tym względem wśród wszystkich kąpieli do elektrolitycznego osadzania metali. Posługując się metodą Rouselota ze zgiętą katodą Hulla wykazano, na podstawie własnych prac, że samosterująca kąpiel do chromowania, zawierająca dwa katalizatory procesu osadzania chromu (jony siarczanowe(VI) i heksafluorokrzemianowe), przewyższa znacznie pod względem zdolności krycia kąpiel klasyczną, mającą w swym składzie tylko jeden rodzaj katalizatora procesu chromowania (jony siarczanowe(VI)). W artykule omówiono również wpływ pierwotnego rozdziału prądu na katodzie na zjawiska towarzyszące narastaniu powłok cynkowych na podłożu (substracie) stalowym. Narastanie tej powłoki na powierzchni stalowej zachodzi w czasie i w kierunku niższych wartości pierwotnej gęstości prądu (polepszenie zdolności krycia). Omówiono także aspekt teoretyczny tego zjawiska, opierając się między innymi również na pracach własnych pomiaru zdolności krycia i zdolności makrowyrównywania gęstości prądu w tzw. komórce szczelinowej z katodą dzieloną.

EN

Paper defines the notion of covering power of plating bath. Measuring methods of covering power in the electrolytic cells are given. Covering power of chromium plating bath which takes an exceptional place among all plating electrolytes is described in details. On the base of own research works using the Rousselot's method with bent cathode in Hull's cell it was shown, that the self-regulating bath which contains two catalysts (sulfates and fluosilicates) has much higher covering power than the conventional bath, which contains only one catalyst (sulfates). Paper presents also effect of primary current distribution on cathode on the phenomena associated with the growth of zinc coatings on steel base (substrate). The coating growth occurs in time and in the direction of lower values of primary current density (improvement of covering power). Theoretical aspect of that phenomena is discussed with some observations based on the own measuring works of covering power and macrolevelling of current density in the so called gap-cell with sectional cathode.

9

Kinetyka elektrochemicznego osadzania metali. Część 1

Weber J.A., Socha J.

Inżynieria Powierzchni

|

2003

|

Nr 1

15-23

PL

W artykule omówiono podstawowe zagadnienia z kinetyki elektrochemicznej dotyczącej osadzania metali. W szczególności zdefiniowano pojęcie warstwy podwójnej według teorii Sterna oraz podano jej model uwzględniający specyficzną adsorpcję jonów. Przedstawiono nowy opis struktury pwe, tzw. model żelowy. Zdefiniowano pojęcie potencjału rówowagowego i gęstości prądu wymiany. Szczegółowo omówiono zagadnienia związane z polaryzacją elektrod, jej rodzajami oraz towarzyszące im nadpotencjały.

EN

Basic problems of the electrochemical kinetics of metal deposition are discussed. In particular the double layer notion by Stern theory is defined and its model taking into account the specific ions adsorption is given. New description of the double layer structure, so-called gel model, is presented. Notions of the equilibrium potential and the exchange current density are defined. Problems related with electrodes polarisation, its nature and accompanying overpotentials are discussed in details.

10

Kinetyka elektrochemicznego osadzania metali

Weber J.A., Socha J.

Inżynieria Powierzchni

|

2003

|

Nr 3

3-8

PL

W pierwszej części tego opracowania omówiono podstawowe ogólne zagadnienia z kinetyki elektrochemicznej dotyczące elektrolitycznego osadzania metali. W szczególności zdefiniowano pojęcie warstwy podwójnej z uwzględnieniem nowego modelu tej warstwy , tzw. modelu żelowego. Zdefiniowano pojęcie potencjału równowagowego i gęstości prądu wymiany. Szczegółowo omówiono zagadnienia związane z polaryzacją katody, jej rodzajami oraz towarzyszące im nadpotencjały. W niniejszej części opracowania omówiono szczegółowe pojęcia dotyczące elektrolitycznego osadzania metali. Między innymi dotyczą one pojęcia eletrodowo aktywnego jonu kompleksowego w procesie osadzania metalu i wielostopniowych reakcji elektrodowych. Podczas elektrolitycznego osadzania metalu z roztworu jego kompleksów może być aktywny elektrodowo, w określonym zakresie potencjałów, tylko jeden kompleks o określonej liczbie koordynacyjnej. Omówiono także teorię wielostopniowych procesów elektrodowych, uwzględniającą rodzaj i kolejność reakcji, która jest stopniem wyznaczającym szybkość (sws) całego procesu eletrodowego. Szczegółowo omówiono ważne dla galwanotechników osadzanie metalu w warunkach galwanostatycznych, bowiem z reguły procesy osadzania metali odbywają się przy stałej gęstości prądu. Podczas osadzania metalu, gdy szybkość procesu kontrolowana jest transportem masy, wytwarza się w pobliżu katody warstwa dyfuzyjna zubożona w jony metalu. Omówiono budowę tej warstwy, której grubość zależy od współczynnika dyfuzji jonu osadzanego metalu i czasu trwania procesu osadzania, nie zależy natomiast ani od zastosowanej gęstości prądu ani też od stężenia jonów metalu w głębi elektrolitu.

EN

In the first part of the paper the basic general problems of electrochemical deposition of metals have been presented. In particular the double layer notion has been defind taking into account its new model, so-called gel model. Notions of the equilibrium potential and the exchange current density have been defind. Problems related with electrode polarization, its nature and accompanying overpotential have been discussed in details. In this part the detailed notions of the electrochemical deposition of metals are presented, as among others - notion of electrode active complex ion in metal deposition process and multistage electrode reactions. During an electrolytic deposition of metal from the solution of its complexes, only one complex with a determined coordination number can be electrode active in determined potential range. Theory of multistage electrode reactions takes into consideration the type and sequence of reaction, which determines the rate (sws) of whole electrode process. Metal deposition in galvanostatic conditions is presented in details, which is important for platers, because metal deposition processes proceed as a rule at constant current density. During metal deposition, when the process rate is controlled by mass transport, a diffusion layer depleted in metal ions is formed at the cathode. Its structure is described in the paper. Its thickness depends on the diffusion coefficient of deposited metal ion and on the duration of deposition process, but is independent on the applied current density and the concentration of metal ions in the bulk of electrolyte.

11

Podstawowe pojęcia galwanotechniczne. Makrowyrównywanie grubości powłoki (wgłębność kąpieli)

Socha J., Weber J. A.

Inżynieria Powierzchni

|

2002

|

Nr 4

11-18

PL

W pracy omówiono szczegółowo pojęcie makrowyrównywania grubości powloki (wgłębności kąpieli galwanicznej) w procesie katodowego osadzania metali i ich stopów. Pojęcie to związane jest ściśle z rozdziałem metalu na katodzie i zależy w głównej mierze od katodowej wydajności prądowej oraz od stopnia polaryzacji w funkcji katodowej gęstości prądu. W zależności od tych dwóch wielkości, opierając się na wzorach wyprowadzonych przez Kudriawcewa i współpr. oraz Wagramiana, omówiono makrowyrównywanie grubości powłoki w kąpielach kwaśnych i alkaliczno-cyjankowych. Wykazano, że ze względu na znaczną polaryzację w procesie osadzania metali w kąpielach alkaliczno - cyjankowych, obserwuje się zdecydowanie lepsze wyrównywania grubości powłoki niż ma to miejsce w kąpielach kwaśnych.

EN

Paper discusses in details the notion of macrolevelling of coating thickness (throwing power of plating bath) in the cathodic deposition of metals and metal alloys. This notion is strictly related with metal distribution at the cathode and esentially depends on the cathodic current efficiency and on the polarization ratio in function of cathodic current density. Depending on these two elements and on the base of equations formulated by Kudriawcew and Wagramian, the macrolevelling of coating thickness in acid and alkaline-cyanid baths was discussed. It was shown, that in alkaline-cyanide plating baths, because of the high polarization in deposition process, much better levelling of coating thickness is observed, then in case of acid plating baths.

12

Elektrolityczne osadzanie stopu złota z niklem i złota z kobaltem pradem pulsującym. Podstawy teoretyczne procesu i zastosowanie praktyczne

Socha J., Weber J. A

Inżynieria Powierzchni

|

2002

|

Nr 3

13-20

PL

Zastosowanie w procesach galwanicznych prądów modulowanych prowadzi na ogół do uzysaknia bardziej równomiernych i drobnokrystalicznych powłok metalowych, o silnie zmniejszonej porowatości. W artykule omówiono podstawy teoretyczne procesu, przedstawiając podstawowe równanie na zmiany stężenia jonów metalu bezpośredno przy powierzchni elektrody podczas impulsu [wzór] i przerwy prądowej [wzór]. Podano również przybliżone równania na przebieg tych zmian oraz omówiono przybliżenie Ibla, który wprowadził daleko idące uproszczenia dotyczące transportu masy w omawianym procesie. W dalszym ciągu omówiono zastosowanie prądu pulsującego w warunkach rzeczywistych na przykładzie osadzania stopowych powłok złota z niklem i złota z kobaltem. Stwierdzono, że prąd pulsujący obniża wydajność prądową osadzania zarówno stopu złota z niklem, jak i złota z kobaltem, wlasności osadzonych powłok są jednak znacznie lepsze. Przede wszystkim charakteryzują się one dużo mniejszą porowatością, a w przypadku stopowych powłok złota z niklem, podwyższoną odpornością na ścieranie.

EN

Application of the modulating current for electroplating processes leads in general to the more uniform and finegrained metal coatings with strongly reduced porosity. Paper gives theoretical basis of the process presenting basic equation for the variations of metal ions concentration directly nearby electrode surface during pulse [formula] and current break [formula]. Approximate equations for these variations and the Ibl approximation, which introduces serious simplifications of the mass transport process are also given. Practical application of the pulsating current are presented for the case of the deposition of gold-nickel and gold-cobalt alloy coatings. It was observed, that the pulsating current results in a reduction of current efficiency of both gold-nickel and gold-cobalt alloy deposition, however the properties of plated coatings are much better. First of all they have much smaller porosity and in case of gold-nickel alloy coatings-an elevated wear resistance.

13

Badania procesu redoks na elektrodzie [wzór] w kwaśnych roztworach chlorkowych. Cz. II. Procesy redoks w obecności kwasu askorbinowego.

Przywóski A., Socha J., Weber J. A.

Inżynieria Powierzchni

|

2002

|

Nr 1

3-10

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań metodą chronopotencjometryczną wpływ kwasu askorbinowego na przebieg reakcji utleniania jonów [wzór] na anodzie platynowej w warunkach galwanostatycznych. Stwierdzono, że dodatek kwasu askorbinowego do roztworów jonów [wzór] powoduje wydłużenie czasu przejścia reakcji, a więc pozorne zwiększenie [wzór] w roztworze. Na podstawie analizy badań przyjęto, że powstający na anodzie jon [wzór] dyfunduje od elektrody do warstwy reakcyjnej, gdzie napotyka na nieutlenione jeszcze cząsteczki (asa). Zachodzi redukcja jonu [wzór] do [wzór], dyfuzja tego ostatniego do anody i wtórne utlenianie. Wyznaczono równnie, określające grubość warstwy dyfuzyjnej rozciągającej się między powierzchnią anody a warstwą reakcyją, wewnątrz której zachodzi dyfuzja jonu [wzór], do anody i dyfuzja jonu [wzór] od anody. Analiza krzywych CHP wskazuje, że na anodzie utlenia się w pierwszej kolejności jon askorbinowy [wzór], a dopiero po przekroczeniu określonego potencjału tworzą się jony [wzór]. Można przyjąć, że zmiany pozornego wzrostu stężenia [wzór] na anodzie zachodzą w czasie od t = 0 do t = pi ? według rozkładu normalnego (krzywa Gaussa).

EN

Investigation results of the efect of ascorbic acid (asa) on [formula] ions oxidation reaction on platinium electrode in galvanostatic conditions are presented. Chronopotentiometric method was used for the investigations. It was found, that an addition of ascorbic acid to the solutions of [formula] ions causes an extension of reaction run time and therefore an increase of [formula] in solution. After an analyse of obtained results it was accepted, that [formula] ion generated at the anode diffuses from electrode to the reaction layer, where it meets non-oxidized yet asa particles. Reduction of [formula] ion to [formula] arrives, its diffusion to the anode and its oxidation again. An equation was determined, that defines thickness of diffusion layer extending between anode surface and reaction layer, inside which the diffusion of [formula] ion towards anode and [formula] ion from anode occur. An analyse of CHP curves shows, that at the anode an oxidation of asa [formula] ion takes place first and [formula] ions are formed only when potential is exceeded. It can be assumed, that the variations of apparent growth of [formula] concentration at the anode take place in the period of time between t = o to t = pi? according to the normal distribution rule (Gaussian curve).

14

Badania procesu redoks na elektrodzie [wzór] w kwaśnych roztworach chlorkowych. Część I. Proces utleniania Fe(II) na elektrodzie platynowej

Przywóski A., Socha J., Weber J. A.

Inżynieria Powierzchni

|

2001

|

Nr 4

3-13

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przebiegu reakcji utleniania mieszaniny zawierającej Fi+'aq., kompleks monochlorożelaza(II) i dichlorożelaza(II) przy nadmiarze jonów Ct. Z wyznaczonej liniowej zależności potencjału równowagowego od wartości In [Fe3+j / [Fi+j określono średnią wartość potencjału formalnego Ef = 0,439 V dla kilku warunków prowadzenia pomiarów na elektrodzie platynowej. Wyliczone wartości współczynnika kierunkowego RT/F niewiele odbiegały od wartości teoretycznej dla danej temperatury pomiarów (maks. 8,8%). Wyznaczono krzywe Tafela, stosując metodę podaną przez Gerischera [1]. Przybliżone wyniki pomiarów przedstawiono w tabl. 1.2. Przeprowadzone metodą CHP badania utleniania Fi+ wykazały występowanie dwóch czasów przejścia. Przyjęto, że pierwszy czas przejścia odpowiada utlenianiu Fe(II), związanego w kompleksach chlorkowych. W drugim czasie przejścia istnieje możliwość utleniania Fi+. aq wskutek występowania efektu mostkowania. Na podstawie analizy wyników założono również występowanie uwodnionego jonu Fe + w dwóch stanach związania. Stwierdzono wyraźny wpływ ilości elektryczności, która przepłynęła podczas pomiarów CHP przez badany roztwór, na przebieg krzywych E vs In d, a więc i na skład tego roztworu (efekt "starzenia").

EN

Results of investigations of the oxidation reactions of Fe+2. aq, monoferrous chloride(Il) and diferrous chloride(Il) complexes containing solution with an excess of Cl- ions are presented. From the determined linear dependence of the equilibrium potential versus In {Fe +3/F e +2 ] an average value of the formaI potential Ef = 0,439 V was defined for some different conditions of measurements on platinum electrode. Calculated values of the direction coefficient RT/F deviated only slightly from the theoretical value for given measurement temperature (max. 8,8%). Tafel curves was determined using Gerischer's method [1]. Approximative measurement results are presented in table 2.1. Fe +2 oxidation study by CHP method proved the presence of two transition times. lt was assumed that the first transition time refers to the oxidation of Fe +2. aq bonded in chloride complexes. During the second transition time an oxidation of Fe+2. aq due to the bridging effect is possible. After an analyse of the obtained results a presence of two bonding states of hydrated Fe+2 ions was assumed. A significant influence of the electricity amount, which has flowed through tested solution during CHP measurements on the course of E versus ln d curves, therefore on the composition of this solution ("aging " effect), was noted.

15

Podstawy elektrolitycznego osadzania stopów metali. Część X. Elektroredukcja w układach rzeczywistych. Depolaryzacja w procesie równoczesnej redukcji metali z roztworów ich związków kompleksowych

Socha J., Weber J.A.

Inżynieria Powierzchni

|

1999

|

Nr 4

23-29

PL

Opisano zależność potencjału elektrody w roztworze związku kompleksowego od stałej trwałości anionu kompleksowego, z którego wydziela się metal oraz od stężenia jonu kompleksotwórczego (ligandu) w tym roztworze. Omówiono współwydzielanie metali z roztworów ich związków kompleksowych. Podano sposoby zbliżenia potencjałów wydzielania dwóch metali poprzez związanie w kompleks ich prostych jonów w roztworze. Jako szczególny przypadek współosadzania omówiono współwydzielanie wodoru z metalem. Stwierdzono, że aktywność jonów worodowych ma w wielu przypadkach podstawowe znaczenie przy osadzaniu metalu, a raczej współwydzielaniu tego metalu z wodorem. Omówiono również rzeczywisty skład chemiczny elektrolitycznych stopów metali.Powłoki stopowe nie stanowią na ogół wyłącznie mieszaniny składowych metali, ale zawierają często również zanieczyszczenia pochodzenia nieorganicznego i organicznego, wykrywane analitycznie na przykład w postaci węgla czy siarki.

EN

Dependence of electrode potential in solutions of complex compound on persistent stability of complex anion, from which metal is educed and on concentration of complex creative ion (ligand) is described. Coeduce of metals from solutions of their complex compounds is discussed. Methods of bring closer the educe potential of two metals by binding in complex their simple ions in solution are named. As a particular case of condeposition is discussed coeduce of hydrogen and metal. It has been stated that hydrogen ions activity has in many cases fundamental weightiness on deposition of metal or rather coeducing this metal and hydrogen. Also real chemical constitution of electrolytic alloys of metals, but frequently they include organic and inorganic impurities, which are analytically detected for example as a carbon or sulphur.

16

Podstawy elektrolitycznego osadzania stopów metali. Część IX. Elektroredukcja w układach rzeczywistych. Depolaryzacja w procesie równoczesnej elektroredukcji metali z roztworów ich soli prostych

Socha J., Weber J. A.

Inżynieria Powierzchni

|

1999

|

Nr 3

21-28

PL

Podano podział stopów galwanicznych, wynikający z wpływu ich stanu fizyko-chemicznego na potencjał równowagowy poszczególnych składników. Rozróżnia się stopy stanowiące mieszaniny doskanałe, w których aktywność danego składnika a1 jest równa jego ułamkowi molowemu xi, mieszaniny o ujemnym odchyleniu, gdy ai < xi, o dodatnim odchyleniu, gdy ai > xi, oraz mieszaniny, które wykazują zmienny kierunek odchyleń. Omówiono współwydzielanie metali z roztworów ich akwakompleksów. Podano metody umożliwiające zbliżenie lub zrównanie potencjałów wydzielania składników stopu: wykorzystanie zjawiska prądu granicznego podczas wydzielania jednego ze składników, hamowanie procesów osadzania jednego ze składników przez inhibitory, powstające podczas elektrolizy lub wprowadzane celowo do elektrolitu. Opisano mechanizm indukowanego współosadzania metali w przypadku, gdy jeden z osadzanych w stopie metali nie jest redukowalny pojedynczo z wodnych roztworów jego związków.

EN

Division of galvanic alloys on the basis of the influence of thier physical and chemical properties on the balance potential of thier individual components is described. Alloys which are absolute mixture, in which activity of given compound a1 is equal to a mole fraction xi , mixture which show changeable direction of deviation are distinguished. Simultaneous evolution of metals from solutions of thier water complexes are described. Methods, which make possible bringing together or levelling potentials for evolution of alloy compounds: utilization of limiting current effect when one of compounds is evolved, inhibition of evaluation process of one of compounds by means of inhibitors, which arise during evaluation or intentionally introduced to the electrolyte are presented. Mechanism of induced simultaneous evaluation of metals in the case, when one of evaluated in alloy metals is not reduced alone from water solution of their compounds is described.

17

Podstawy elektrolitycznego osadzania stopów metali.Część VIII. Podstawowe pojęcia i definicje z chemii kompleksowych związków metali stosowanych w galwanotechnice

Socha J., Weber J.A.

Inżynieria Powierzchni

|

1998

|

Nr 2

13-21

PL

Omówiono podstawowe pojęcia z chemii związków kompleksowych, budowę strukturalną tych związków i ich równowagi tworzenia. Omówiono ponadto ważniejsze kompleksy stosowane w galwanotechnice. Przedstawiono pogląd na rolę w procesach elektrolityczngo osadzania metali i ich stopów tzw. kompleksów mieszanych, w skład których oprócz atomu (kationu) centralnego wchodzą zazwyczaj dwa, różnego rodzaju ligandy. Wyrażono pogląd, zgodnie z którym dysocjacja takieo kompleksu do elektrodowo aktywnego jonu może być stopniem wyznaczającym szybkość procesu elektroredukcji do stanu metalicznego.

EN

Basic chemical definitions of complex metals compounds, structure of chemical complex compounds and their equilibrium of formation are described. Also are described more important complexes applied in electro-plating. The view of role of so called mixed complexes in metal and alloys deposition are composed of central atom (cation) and usually of two different type of ligands. Authors expressed the view, that dissotiation of that kind of complex to electrode`s active ion would be a step of electroreduction process speed to metallic state.