- Tốc độ phát triển các mầm ấy.
3.2.2ảnh h−ởng của mật độ dòng điện mạ xoa
Trong quá trình mạ, mật độ dòng điện giữ vai trò rất quan trọng, nó ảnh h−ởng nhiều đến tính chất lớp mạ. Nếu mật độ dòng điện rất thấp, tốc độ chuyển
động điện tử trong các phản ứng điện cực sẽ nhỏ, các nguyên tử mới hình thành có đủ thời gian gia nhập có trật tự vào mạng tinh thể. Vì vậy, mạng l−ới và cấu trúc tinh thể đ−ợc duy trì, không bị biến đổi, quan sát bằng hiển vi điện tử thấy rõ điều đó. Tiến hành mạ ở mật độ dòng thấp cho lớp mạ mịn, ít gai, nh−ng độ cứng lớp mạ thu đ−ợc không cao, tốc độ tăng chiều dầy lớp mạ thấp. Nếu mạ ở mật độ dòng quá thấp lớp mạ sẽ không đ−ợc hình thành hoặc khả năng bám dính của lớp mạ kém. [17],[18],[26]
Khi tăng mật độ dòng điện lên, tốc độ phóng điện tăng nhanh, số l−ợng nguyên tử kết tủa trên đơn vị diện tích và trong đơn vị thời gian càng nhiều, chúng sẽ xắp xếp sít hơn. Do vậy kết cấu bề mặt trở nên rắn chắc và độ cứng lớp mạ tăng. Mặt khác các nguyên tử kim loại sinh ra ồ ạt không kịp gia nhập vào vị trí cân bằng trong mạng tinh thể do quá thế lúc đó lớn, nên nhiều mầm tinh thể mới tiếp tục sinh ra. Mạng tinh thể trở nên mất trật tự và đ−ợc thể hiện ra là lớp mạ có nhiều lớp, nhiều gợn sóng và nhiều khối đa tinh do đó bề mặt lớp mạ trở nên không đồng nhất.
Nếu tiếp tục tăng mật độ dòng điện lên cao hơn nữa, tốc độ phóng điện quá nhanh, làm cho ion kim loại gần catot quá nghèo, quá trình điện cực lâm vào tình trạng bị chi phối bởi sự khuếch tán: những điểm lồi, mũi nhọn v.v... đ−ợc ion kim loại chuyển đến dễ dàng hơn, đồng thời điện thế rơi trên các điểm này đến anot sẽ nhỏ lại, nên tại đó sẽ đ−ợc −u tiên phóng điện, kết quả là kết tủa sẽ sần sùi hoặc có dạng hình nhánh cây. Nếu tiếp tục tăng mật độ dòng điện đến nỗi khuếch tán ion hoàn toàn không kịp cho quá trình điện cực thì kết tủa thu đ−ợc sẽ là bột kim loại. Lớp mạ không đ−ợc phép sần sùi, nhám. Vì vậy, để có lớp mạ đạt yêu cầu nên dùng dải mật độ dòng điện thấp. Hơn nữa, ở Dc thấp kim loại mạ dễ bắt ch−ớc lặp lại đúng kiểu mạng l−ới của kim loại nền và cho độ gắn bám cao. Chất l−ợng lớp mạ thay đổi dạng kết tủa theo mật độ dòng điện đ−ợc thể hiện trên hình 3.2 sau
Hình 3..2. Thay đổi dạng kết tủa theo mật độ dòng điện
Dải mật độ dòng điện thích hợp cho lớp mạ tốt th−ờng thấp hơn mật độ dòng giới hạn Dgh khá nhiều, do đó phải tìm cách tăng Dgh của nó lên, có ba cách tăng Dgh:
(1) Tăng nồng độ ion kim loại mạ. (2) Tăng nhiệt độ mạ.
(3) Tăng chuyển động t−ơng đối giữa catôt và anôt.
Cách (1) và (2) không thể tăng bao nhiêu cũng đ−ợc. Nồng độ không thể cao hơn độ bão hoà đ−ợc, ngoài ra khi nồng độ cao thì mất mát khi thao tác sẽ lớn, tốn nhiều vật t−, hoá chất. Nhiệt độ chỉ lên đến 60 - 70oC, quá cao sẽ ăn mòn mạnh thiết bị, mất do bay hơi, do phân huỷ sẽ lớn, tốn nhiều điện năng và thời gian để đun nóng. Cách (3) là cách tỏ ra hiệu quả nhất cho phép dùng mật độ dòng điện Dc cao hơn, tốc độ mạ sẽ nhanh hơn, ngoài ra nó còn làm cho bọt khí hyđrô dễ tách ra khỏi bề mặt điện cực.