Металловедение. Кристаллизация из пара и при электролизе (продолжение).

Спираль будет стационарно вращаться, не меняя своей формы, и скорость вертикального роста кристалла станет постоянной. Наступает это тогда, когда острие удалится от основания и кристалл приобретает цилиндрическую форму. Основание кристалла растет медленно, мала и скорость увеличения его поперечного сечения. В результате получается нитевидный кристалл. Его длина может достигать одного сантиметра, поперечник же не превышает нескольких микрон. Винтовые дислокации в таких нитевидных кристаллах «усах» размещены вдоль длинной оси.

В газовой фазе при малых пересыщениях могут расти и пластиночные кристаллы. Для их образования необходимо наличие в основании кристалла пересекающихся винтовых дислокаций. При больших пересыщениях число нитевидных кристаллов увеличивается, они ближе располагаются друг к другу и при росте переплетаются. Если пересыщение пара превысит некоторое значение, образуется непрерывный фронт кристаллизации и усы не растут. Нитевидные кристаллы в сотни раз прочнее обычных литых металлов.

Металлические усы образуются и при разложении летучих соединений или восстановлений их в токе водорода. Это возможно и при электроосаждении металлов, когда роль движущей силы кристаллизации играет электрический ток, подводимый извне.

Во время пропускания тока через электролит, содержащий ионы металла, на поверхности катода происходит кристаллизация. Попадая на катод, положительно заряженные ионы присоединяют к себе электроны, нейтрализуются и оседают на нем. Образуются ли новые зародыши или растут имеющиеся на катоде кристаллы, зависит от разности потенциалов между катодом и анодом. Плотность тока, характеризующая скорость поступления атомов металла к фронту кристаллизации, играет такую же роль, как пересыщение при кристаллизации из газовой фазы или скорость теплоотвода при кристаллизации расплавов.

Высокая плотность тока необходима для образования зародышей. Дальнейший же рост происходит и при малой плотности. Число и форма образующихся кристаллов зависит от разности потенциалов «потенциала осаждения».

Если потенциал осаждения ниже некоторой величины,  на катоде вначале возникают тонкие иглы. Растут они путем присоединения атомов к концам иголок. В дальнейшем образуются новые иглы, соприкасающиеся друг с другом. Если потенциал осаждения превышает критическую величину, получается спутанная масса нитей.

Во время электроосаждения металлов возникают игольчатые или дендритные кристаллы. Для создания гладкого блестящего покрытия на катоде используют добавки органических коллоидов, например, клея.

Поделитесь этим материалом:
Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on VKEmail this to someone
Иван Перфильев
Информацию обо мне вы можете посмотреть на странице Об авторе |

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Scroll Up