UA-55536904-1 Перейти к содержимому
  • Гальванотехника: единичное зародышеобразование, снятое на камеру


    Дмитрий Зарекин
    Cover-image-article.jpg

    Художественное изображение зародышеобразования.

     

    Гальванопокрытие или электроосаждение - один из самых важных в химии процессов, при котором катион металла в растворе может разряжаться до элементарной формы за счёт навязывания электроду электрического потенциала.

    Это позволяет изготавливать электрические контакты в интегральных схемах с нанометрической точностью.

    Несмотря на десятилетия исследований во всем мире, визуализация начальных этапов электроосаждения - формирование первого зародыша остается серьезной проблемой.

    При совместной работа с участием Школ химии, физики Бристольского университета и Бристольского Центра Функциональных Наноматериалов был достигнут совершенно новый подход к мониторингу процесса, приводящего к зародышеобразованию в реальном времени.

    Согласно публикации в журнале Nature Communication группа излагает, как выявляя очень малые локальные пертурбации структуры воды вблизи поверхности, можно отслеживать сложную динамику ранних стадий электроосаждения.

    Дэвид Фермин, профессор электрохимии и ведущий автор работы, сказал: “Это очень захватывающее развитие, которое подталкивает границы пространственно-временного разрешения электрохимических процессов.

    Существуют весьма утончённые методы, которые позволяют контролировать явление на атомном уровне, но нарушают динамику процесса, в то время как другие методы могут отслеживать очень быструю динамику, но мы не можем «видеть», где процессы происходят в пространстве.”

    Используя латеральную молекулярную силовую микроскопию, разработанную командой профессора Мервина Майлса в Школе физики, группа смогла обнаружить образование зародыша металла, отслеживая пертурбации вязкоупругих свойств гидратационных слоев с нанометрическим разрешением.

    Этот микроскоп работает, обнаруживая небольшие изменения в колебании очень острого наконечника в результате силы, обусловленной только действием водных слоёв.

    Интересный аспект этого подхода заключается в том, что мы можем обнаруживать едва различимые изменения в структуре воды в реальном времени.

    По словам профессора Фермина, это просто пример (и очень амбициозный) новой науки о том, что этот уникальный микроскоп может успешно применяться в таких областях, как электрохимия гетерогенных процессов и катализ для энергетики.

    Исследование спонсировалось EPSRC и Бристольским Центром Функциональных Наноматериалов.

    источник   University of BRISTOL   США   17/10/2017



    Отзывы пользователей

    Рекомендованные комментарии

    Нет комментариев для отображения


  • Последние сообщения форума

    • Василий_
      Столкнулся с проблемой гальванизирования металлических изделий. После лазерной резке на поверхности изделий образуются выплески метала на местах врезки. В таких местах гальваника не ложится. Не могу понять причину. Кто сталкивался с такими проблемами?
    • Дмитрий Зарекин
      По фото я тоже ничего не понял. Потому что не увидел на фото главного: катодов и анодов. Предполагаю, что диски каким-то образом завешиваются внутри представленных на фото коробах. Каким образом они завешиваются, а не вижу. Предполагаю, что аноды представляют собой пластины или корзины, установленные вдоль длинных сторон гальванических ванн и вне коробов.
      Далее я буду руководствоваться своими предположениями, поскольку других предположения у меня нет, равно как на фото нет полной картины процесса:

      Экран - это есть локальное затруднение для прохождения тока, ввиду которого ток с бо́льшим энтузиазмом проходит через менее затруднённые области катода (детали). Экран - это создание для тока локальной конкуренции. Ваши короба - это полное (глобальное) затруднение для тока (либо полное недоразумение). Такое глобальное затруднение лишь создаёт омические потери тока (нагрев электролита и воздуха), но никак не создаёт локальной конкуренции. Поэтому на распределение тока/металла такие короба влиять не могут. Вернее, могут, но не более, чем на 2-3%, воспроизводя собой лишь сплошной анод.

      Чтобы более или менее равномерно покрыть гальваническим никелем диск, анод должен быть персональным для каждого диска. Анод должен быть в форме примерно такого же диска (т. е. обод/бублик). И между анодом и внешним диаметром диска устанавливается экран в виде тонкого бублика, затрудняющего локальное осаждение на кромках. Ещё лучше, чтобы диск крутился.

      Другой способ - завешивать диски на шток с некоторым постоянным интервалом. А аноды делаются в виде гребёнки, залезающие в междисковое пространство. Подвеска с дисками - приводится во вращение.

      И третий способ, который действительно широко применяется на практике - химическое осаждение никеля. Равномерность толщины гарантирована, однако, между гальваническим никелем и хим. никелем - ничего общего кроме названия.
    • archi
    • Даниил
      Доброго времени суток. Подскажите, был у кого опыт работы с толщиномером КОНСТАНТА Ш-2? имеет смысл рассматривать для реализации на производстве? Рентген, по классике, недозволительная роскошь.
    • Дмитрий Зарекин
      Про технологию хим. никелирования таких масштабов я слышал только у американцев. Они покрывают хим. никелем ж/д цистерны для транспортировки особо чистых веществ. Чтобы у нас кто-то мог покрыть хим. никелем 50м3 - не слышал, даже сложно представить. Равно, как сложно представить, сколько может стоить покрытие такой большой поверхности.
  • Изображения галереи

    • 0
      Автор: Сергей1
    • 0
      Автор: Сергей1
    • 0
      Автор: Сергей1
    • 0
      Автор: Сергей1
    • 0
      Автор: Сергей1
×