1. Hur temperatur påverkar zinkjoner?
Låg temperatur (<20°C):
Elektrolytviskositeten är hög och zinkjondiffusionshastigheten är långsam. Vid denna tidpunkt kommer att använda en hög strömtäthet att orsaka en "lokal brist" av zinkjoner på katodytan på grund av snabb konsumtion. Detta resulterar i:
Tillväxttakten för befintliga kärnor bromsar på grund av brist på omgivande joner;
Antalet nya kärnor minskar, och de återstående jonerna tenderar att koncentrera sig i några "aktiva korn", vilket får dem att fortsätta växa och bilda små zinkspanglar som mäter 0,1-0,5 mm.
Dessutom förvärrar ojämn jondiffusion vid låga temperaturer "kanteffekten", vilket gör spanglarna mer synliga vid kanterna.
Medium temperatur (20-50 grader):
Jondiffusionshastigheten är måttlig, vilket gör att zinkjoner kan fyllas jämnt till katodytan. Kombinerat med en normal strömtäthet kan "kärnbildningshastigheten ≈ tillväxthastighet" uppnås:
Antalet kärnor är tillräckligt och jämnt fördelat, vilket lämnar enskilda korn med otillräckligt utrymme att växa. De resulterande finkornen är fria från synliga spangles.
Detta är också standardtemperaturområdet för de flesta sura zinkpläteringsprocesser, balansering av jonförsörjning och kristallisationens enhetlighet. Höga temperaturer:
Jondiffusionshastigheten är extremt snabb, vilket resulterar i ett "överutbud" av zinkjoner på katodytan. Vid denna tidpunkt:
"Materialbegränsningen" på korntillväxt avlägsnas, vilket gör att de bildade kärnorna snabbt kan förvärva joner, påskynda tillväxten.
Om tillsatsfel också inträffar kan kornen övervinna den hämmande effekten och fortsätta att grova och bilda oregelbundna zinkspanglar större än 0,5 mm **, vilket är särskilt märkbara vid låg strömtäthet.
2. Hur påverkar temperaturen den "hämmande aktiviteten" hos organiska tillsatser?
Låga temperaturer (<20°C):
Organiska tillsatser har minskat lösligheten i elektrolyten och deras molekylrörelse är långsam, vilket gör dem mer mottagliga för stark adsorption på katodytan.
Överdriven adsorption kan täcka de flesta aktiva kärnor, hämma bildandet av grova korn och potentiellt hindra korrekt avsättning, vilket leder till tunnare och disiga beläggningar.
Om temperaturen är för låg kan tillsatserna till och med kristallisera och hålla fast vid stripytan, bilda "fläckar" och störa beläggningens kontinuitet.
Medium temperatur (20-50 grader):
Tillsatsen har måttlig löslighet och aktiv molekylrörelse, vilket möjliggör en dynamisk adsorptionsjämvikt på katodytan.
Den adsorberar selektivt endast på de aktiva platserna med den snabbaste korntillväxten, exakt undertrycker grova korn samtidigt som den inte hindrar den totala kärnbildningen, vilket i slutändan resulterar i en spangellfri, ljus beläggning.
High temperatures (>60 grader):
Organiska tillsatser är benägna att termiska sönderdelningar.
Nedbrytningsprodukterna förlorar sin adsorptionskapacitet och kan inte hämma korntillväxt.
Okomposerade tillsatser, på grund av överdriven molekylrörelse, är instabila på katodytan, vilket avsevärt minskar deras hämmande effekt.
Båda faktorerna bidrar till okontrollerad korntillväxt och bildar märkbara spangles.
3.Hur påverkar temperaturen kristall grovt?
Låg temperatur:
Elektrolyten har dålig konduktivitet. Att upprätthålla en hög strömtäthet kommer att resultera i:
Ojämn strömfördelning på katodytan. Lokaliserad "nuvarande överbelastning" kan orsaka snabb zinkjonreduktion, vilket resulterar i grov kornbildning.
Därför bör strömtätheten reduceras vid låga temperaturer, men detta kan leda till otillräcklig kärnbildning och bildning av mikroskopiska spangles.
Hög temperatur:
Elektrolyten har god konduktivitet, vilket möjliggör högre strömtätheter, vilket teoretiskt främjar kärnbildning. Dock,
Vid höga temperaturer har tillsatserna redan sönderdelats. Hög strömtäthet påskyndar emellertid zinkjonreduktion, vilket leder till snabb, oinhibiterad korntillväxt och mer uttalade spangles.
Således kommer spangles sannolikt att bildas vid höga temperaturer, oavsett nuvarande nivå.
4. Vad är effekten av hög temperatur på väteutvecklingen?
Väte -överpotentialen minskar (till exempel från -0,8V vid 20 grader till -0,6V vid 70 grader), och accelererar väteavlagringshastigheten och konsumerar mer aktuell (upp till 10%-20%).
Den faktiska zinkavlagringsströmmen minskar, vilket bromsar kärnbildningshastigheten.
När väte flyr ut bildar det "bubbelspår" på beläggningsytan. Denna ojämna zinkjonpåfyllning nära dessa spår kan leda till bildning av lokaliserade grova korn (zinkspanglar är ofta fördelade längs bubbelspåren).
5. Vad är "trestegseffekten" av temperaturen på zinkspanglar?
Låg temperatur: Zinkjondiffusion är långsam och lokal leverans är otillräcklig; Tillsatsen har stark adsorptionsaktivitet (lätt att vara för stark); Kristalltillståndet är fint och spangled, men kan vara dimmigt, med tillfälliga små spangles på kanterna;
Medium temperatur: zinkjondiffusion; zinkjondiffusion; zinkjondiffusion; Kristallisationstillstånd och zinkblomma nano-skala fina kristaller, ingen synlig zinkblomma
Hög temperatur: Zinkjoner diffunderar snabbt och är i överflöd; Tillsatser sönderdelas aktivt termiskt och hämmar fel; Kristallisation och grova zinkkorn bildar uppenbara zinkspanglar