Теория и практика электроосаждения металлов: монография

Description

Оглавление Предисловие Предисловие к русскому изданию Глава 1. Введение в электроосаждение. Важнейшие термины и представления 1.1. Электроосаждение металлов 1.2. Примеры электрокристаллизации 1.3. Электродные процессы. Закон Фарадея 1.4. Плотность тока 1.5. Электроды и электродный потенциал 1.6. Равновесный потенциал и перенапряжение 1.7. Смешанный потенциал 1.8. Зависимости плотности тока от потенциала (вольтамперограммы, или поляризационные кривые) 1.9. Выход по току 1.10. Стадии электродных процессов. Быстрые и медленные стадии 1.11. Электролиты для осаждения металлов 1.12. Влияние параметров осаждения на ход процесса выделения металла 1.13. Электрическая проводимость растворов 1.14. Состав, структура и свойства осадков 1.15. Распределение тока и металла 1.16. Анодные процессы Литература Глава 2. Структура границы металл–раствор 2.1. Введение. Пространственное разделение электрических зарядов 2.2. Плотная часть двойного слоя (слой Гельмгольца) 2.3. Диффузный слой (слой Гуи–Чапмена) 2.4. Адсорбция на электродах 2.5. Специфическая адсорбция 2.6. Адсорбция незаряженных органических молекул 2.7. Двойной слой на поликристаллической поверхности 2.8. Некоторые расчеты параметров двойного слоя Литература Глава 3. Электрохимическая термодинамика и электрохимическая кинетика 3.1. Электрохимический потенциал 3.2. Равновесие на границе раздела металл–электролит 3.3. Электродный потенциал. Уравнение Нернста 3.4. Измерения электродного потенциала 3.5. Теория переноса заряда 3.6. Плотность тока обмена. Перенапряжение. Поляризационные кривые 3.7. Многостадийные электрохимические процессы 3.8. Химические стадии 3.9. Кинетика разряда ионов в присутствии поверхностно-активных веществ 3.10. Особенности разряда комплексов Литература Глава 4. Влияние диффузии на скорость электрохимических процессов 4.1. Перенос ионов и ток 4.2. Диффузия 4.3. Предельный ток 4.4. Диффузионное перенапряжение 4.5. Смешанная кинетика 4.6. Влияние электрического поля на предельный ток 4.7. Роль диффузии в разряде комплексных частиц 4.8. Диффузионный слой на вращающемся дисковом электроде Литература Глава 5. Термодинамика и кинетика нуклеации 5.1. Введение 5.2. Гомогенная нуклеация 5.3. Гетерогенная нуклеация 5.4. Механизмы нуклеации 5.5. Особенности электрокристаллизации 5.6. Функция распределения зародышей по размерам 5.7. Кинетика стационарной нуклеации 5.8. Нестационарная нуклеация 5.9. Экспериментальные методы 5.10. Кинетика массовой кристаллизации 5.11. Рост индивидуального полусферического кластера при смешанной кинетике 5.12. Нуклеация и рост с перекрытием Литература Глава 6. Морфология растущей поверхности металла 6.1. Ступени и изломы 6.2. Адатомы и ад-ионы 6.3. Нормальный рост и слоевой рост 6.4. Скорость нормального роста 6.5. Скорость перемещения ступени при слоевом росте 6.6. Распределение скорости нуклеации между ступенями роста 6.7. Влияние адсорбции на скорость кристаллизации 6.8. Омическое падение напряжения у растущей ступени 6.9. Размер зерен осадка как функция перенапряжения 6.10. Морфология поверхности компактных электролитических осадков 6.11. Кристаллическая (нерегулярная) шероховатость Литература Глава 7. Распределение потенциала в объеме электролита и распределение тока по поверхности электрода 7.1. Постановка задачи 7.2. Первичное, вторичное и предельное распределение поля. Поле поляризации 7.3. Основные принципы расчета электрических полей в электролизерах 7.4. Типичные примеры первичного и вторичного распределения тока 7.5. Рассеивающая способность электролитов и поляризуемость электродов. Стандартное определение рассеивающей способности 7.6. Рассеивающая способность и катодная поляризация. Методы улучшения рассеивающей способности 7.7. Распределение тока на микроструктурированных и наноструктурированных электродах: осаждение через маску Литература Глава 8. Распределение тока по шероховатой поверхности 8.1. Введение 8.2. Коэффициент распределения тока и основная задача теории микрораспределения 8.3. Геометрическое выравнивание 8.4. Эволюция микропрофиля в результате неравномерного первичного распределения тока 8.5. Изменение шероховатости поверхности при вторичном и третичном микрораспределении тока 8.6. Истинное выравнивание 8.7. Устойчивость фронта роста при электрокристаллизации 8.8. Блестящие гальванопокрытия Литература Глава 9. Нестационарные процессы электроосаждения и электрохимические методы 9.1. Нестационарная диффузия 9.2. Включение–выключение тока или перенапряжения 9.3. Наложение синусоидального тока 9.4. Стационарный и пульсирующий диффузионные слои 9.5. Прямоугольные импульсы 9.6. Роль паузы тока или анодного периода 9.7. Распределение тока, выход по току и включение примесей при нестационарных процессах 9.8. Линейная развертка тока и потенциала; оптимальная скорость съемки поляризационных кривых Литература Глава 10. Электроосаждение сплавов 10.1. Введение 10.2. Области применения электроосажденных сплавов 10.3. Парциальные поляризационные кривые для компонентов сплава 10.4. Условия сплавообразования 10.5. Типы структуры электролитически осажденных сплавов 10.6. Фазовые диаграммы сплавов 10.7. Сплавы типа механической смеси (эвтектического типа) 10.8. Сплавы типа твердых растворов 10.9. Интерметаллические соединения и аморфные сплавы 10.10. Равновесные и стационарные потенциалы сплавов 10.11. Учет энергии сплавообразования при вычислениях потенциала осаждения сплава 10.12. Нуклеация и рост металлических кластеров на инородной подложке при электроосаждении сплавов типа механической смеси 10.13.Влияние различных факторов на состав сплава 10.14. Электроосаждение мультислойных и поверхностных сплавов Литература Глава 11. Соосаждение примесей 11.1. Источники примесей в осадках 11.2. Предпосылки теоретического анализа кинетики соосаждения 11.3. Адсорбционный контроль соосаждения 11.4. Зависимость концентрации примесей в осадке от условий электроосаждения 11.5. Факторы, усложняющие кинетику соосаждения 11.6. Химическое состояние соосажденной примеси 11.7. Включение ингибитора в осадок и ингибирование электроосаждения 11.8. Наводороживание осадков 11.9. Наводороживание основы: различные механизмы 11.10.Водородопроницаемость мембран 11.11.Заключение Литература Глава 12. Технология осаждения металлов и сплавов: выбор материалов и электролитов, подготовка поверхности 12.1. Выбор материалов 12.2. Толщина покрытий 12.3. Выбор типа электролита 12.4. Химическое и электрохимическое обезжиривание 12.5. Травление 12.6. Дополнительная подготовка поверхности Литература Глава 13. Технология осаждения металлов и сплавов: электролиты и процессы 13.1. Осаждение меди и ее сплавов 13.2. Серебро и его сплавы с сурьмой, медью и палладием 13.3. Электроосаждение золота и его сплавов 13.4. Электроосаждение цинка и его сплавов 13.5. Электроосаждение никеля и его сплавов 13.6. Электроосаждение хрома 13.7. Железо и его сплавы 13.8. Легкоплавкие металлы: Bi, Cd, In, Pb, Sb, Sn. Сплав Sn–Pb 13.9. Платиновые металлы: Pd, Pt, Rh 13.10. Нарушения процессов электроосаждения и возможные причины низкого качества покрытий Литература Глава 14. Структура и микроструктура электроосажденных металлов и сплавов 14.1. Формирование поликристаллического металла 14.2. Границы зерен 14.3. Дефекты упаковки и двойниковые границы 14.4. Дислокации и дисклинации 14.5. Точечные дефекты 14.6. Послеэлектролизная релаксация структуры 14.7. Техника структурных исследований Литература Глава 15. Физические свойства электроосажденных металлов и сплавов. Контроль качества и методы испытаний 15.1. Введение 15.2. Удельное электрическое сопротивление 15.3. Измерения удельного электрического сопротивления 15.4. Термоэлектродвижущая сила и переходное сопротивление контактов 15.5. Магнитные свойства 15.6. Пластичность 15.7. Предел прочности 15.8. Методы измерения прочности и пластичности 15.9. Микротвердость 15.10.Внутренние напряжения (ВН) 15.11.Методы измерения внутренних напряжений 15.12.Сцепляемость осадков с основой (адгезия) 15.13.Методы обеспечения адгезии 15.14.Методы измерения адгезии 15.15.Пористость 15.16.Коррозионная стойкость 15.17.Паяемость 15.18.Контроль толщины покрытий 15.19. Особенности свойств электролитически осажденных сплавов 15.20.Прогнозирование свойств гальванопокрытий Литература