Quantitative estimate of the contribution of the surface diffusion process to mass transfer during electrochemical deposition of metals

О.І. Нестеренко; М.Г. Нестеренко; В.М. Сахно

doi:10.15330/pcss.23.2.335-340

Автор(и)

О.І. Нестеренко Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпро, Україна
М.Г. Нестеренко Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпро, Україна
В.М. Сахно Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.23.2.335-340

Ключові слова:

поверхнева дифузія, процес зародження, коефіцієнт поверхневої дифузії, мономолекулярний шар, швидкість росту зародків нової фази, час заростання шару, електрохімічне осадження

Анотація

У цьому дослідженні зроблена спроба кількісно оцінити внесок процесу поверхневої дифузії в масоперенесення при електрохімічному осадженні металів. Розрахована максимальна густина центрів зародження, при якій можливо виключно дифузійне заростання суцільного шару нової фази. Розраховано час дифузійного заростання суцільного мономолекулярного шару нової фази. Проаналізовано результати незалежних експерименів по знаходженню коефіцієнтів граничної дифузії в двошаровій тонкоплівковій системі платина – нікель. Знайдено значення коефіцієнта граничної дифузії нікелю при температурі 393К. Зроблена кількісна оцінка частки масоперенесення за рахунок поверхневої дифузії фізадсорбованих атомів відносно загального масоперенесення при електрохімічному осадженні металів. Доведено, що роль процесу поверхневої дифузії в формуванні покриття при електрохімічному осадженні металів є нехтовно малою. Показано, що це є непрямим доказом формування аморфної структури покриття при електрохімічному осадженні металу.

Посилання

B.B. Damaskin, O.A.Petriy, G.A.Tsirlina, Electrochemistry (Chemistry, Moscow, 2006).

T.A. Tochitsky, L.V. Nemtsevich, A.E. Dmitrieva, Single Component Adsorption on Solid Surface with Consideration of Its Deformation, The Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 7, 91 (2010).

V.S. Antonyuk, G.S. Timchik, Yu.Yu. Bondarenko, Yu.I. Kovalenko, M.O. Bondarenko, R.P. Gaidash, Coatings in instrument making: monograph (NTUU "KPI", Kyiv, 2016).

A.M. Gusak, A.O. Bogatyrev, Initial stage of the reactive diffusion: some new results, Physics of Metals and Advanced Technologies, 16(9), 28 (1994); https://doi.org/10.15407/mfint.

S.V. Divinskii, L.N. Larikov, Self-diffusion in ordered intermetallic compounds with the L 1 (2) structure, Physics of Metals and Advanced Technologies, 19(9), 14 (1997); https://doi.org/10.15407/mfint.

G.V Lutsenko, A.M. Gusak, Model of formation of an initial layer of an intermediate phase, Physics of Metals and Advanced Technologies, 22(4), 62 (2000); https://doi.org/10.15407/mfint.

Ya.E. Geguzin, Diffusion zone (Science, Moscow, 1979).

K. Hauffe, Reactions in solids and on their surfaces (Publishing house of Foreign Literature, Moscow, 1962).

J.C. Fisher, Calculation of Diffusion Penetration Curves for Surface and Grain Boundary Diffusion, Journal of Applied Physics, 22, 74 (1951); https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.1699825.

S. M. Voloshko, A. M. Shalayev, O.A. Yakubtsov, Diffusion of Ni and Pt in a Two-Layer Thin-Film System, Metallofizika 10(1), 109 (1988); https://doi.org/10.15407/mfint.

S.M. Voloshko, A.M. Gusak, A.M. Shalayev, Elementary theory of grain-boundary interdiffusion in a thin two-layered film, Physics of metals and metallography 69(3), 73 (1990).