Các yếu tố ảnh hưởng đến lớp mạ [1,8,22,26]

12 
Khi có dòng điện, trong chất điện phân trạng thái cân bằng bị phá vỡ. Lực 
điện trường tác dụng làm lưỡng cực phân tử nước và các anion hình thành xung 
quanh cation, làm cho cation bị hiđrat hóa và solvat hóa. 
Khi mật độ dòng điện thấp, tốc độ phản ứng điện hóa chậm dẫn tới tốc độ mạ 
chậm, khả năng phân bố của lớp mạ kém, nếu quá thấp có thể không có lớp mạ.
Tăng mật độ dòng điện hợp lý làm tăng tốc độ chuyển đổi điện tử trong các 
phản ứng điện cực, tạo cho các nguyên tử mới hình thành có đủ thời gian nhập vào 
mạng lưới tinh thể với một cấu trúc duy trì đều đặn, tạo nên một lớp mạ có chất 
lượng tốt. Khi mật độ dòng điện đạt đến giá trị cực đại, bất kỳ ion nào tới bề mặt 
catot đều phóng điện.
Nếu tiếp tục tăng mật độ dòng điện thì các ion phóng điện với tốc độ nhanh 
tạo ra nhiều nguyên tử, trong khi đó nhiều nguyên tử không kịp nhập vào vị trí cân 
bằng trong mạng tinh thể, dẫn tới mạng tinh thể không theo trật tự, tạo thành lớp mạ 
có nhiều lớp, gợn sóng. Nếu mật độ dòng điện tăng quá cao, lớp mạ thu được có 
dạng bút tháp, nhánh cây,… 
Tăng mật độ dòng điện hợp lý làm tăng sự phân cực catot, cho lớp mạ có 
tinh thể nhỏ mịn, sít và làm tăng tốc độ mạ của kim loại mạ đồng thời c ng làm 
tăng sự đồng kết tủa của các hạt trong lớp mạ.
- Ảnh hưởng của pH 
pH dung dịch có ảnh hưởng đến hiệu số điện thế giữa phản ứng anot và 
catot, mà điện thế này lại ảnh hưởng mạnh đến tốc độ mạ, cụ thể pH tăng sẽ làm 
tăng tốc độ mạ. Nhưng không được vượt quá giá trị pH bắt đầu làm xuất hiện kết 
tủa trong toàn khối dung dịch. Vì khi pH cao, tốc độ phản ứng lớn, nên chỉ cần có 
mặt một ít hạt rắn trong dung dịch lập tức chúng trở thành các trung tâm hoạt động 
làm cho toàn bộ các ion kim loại trong khối dung dịch đều bị khử.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ 
Khi nhiệt độ cao sẽ làm cho nhiều tính chất của dung dịch bị thay đổi như độ 
dẫn điện của dung dịch, điện thế phóng điện của các ion,…Tăng nhiệt độ sẽ làm 
tăng độ hòa tan của các loại muối trong dung dịch, làm giảm sự thoát khí hidro, sẽ 

13 
thu được lớp mạ mềm, vì khí hidro thoát ra nhiều làm ảnh hưởng xấu đến chất 
lượng lớp mạ. 
Tăng nhiệt độ làm tăng hiệu suất dòng điện, có thể nâng cao được mật độ 
dòng điện do đó làm tăng tốc độ mạ, vẫn đảm bảo được lớp mạ kết tinh nhỏ mịn.
Nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây nhiều tác hại như: độ nhớt của dung dịch chất 
điện phân giảm, nồng độ các phần tử sát catot giảm do sự lắng nhanh của các hạt. 
Dung dịch bị phân hủy và hao hụt nhiều do bay hơi, đồng thời tốn nhiều điện năng 
và thời gian để đun nóng dung dịch. 
Nhưng nếu nhiệt độ quá thấp sẽ cho lớp mạ giòn, tốc độ mạ chậm…chất 
lượng lớp mạ không đảm bảo. Vì vậy, với mỗi một dung dịch kim loại mạ tương 
ứng với nhiệt độ quy định, đảm bảo nâng cao năng suất và chất lượng lớp mạ.
- Ảnh hưởng của tốc độ khuấy 
Trong quá trình mạ, những phản ứng điện hóa gây nên sự thay đổi nồng độ 
thành phần dung dịch gần điện cực, sự biến đổi này được bù bằng sự dịch chuyển 
của các ion đến điện cực từ trong dung dịch; trong quá trình kết tủa tạo mầm trên 
catot xảy ra hiện tượng nồng độ ion kim loại sát lớp catot bị nghèo đi, nếu không 
được bổ sung đủ và kịp thời sẽ gây ra sự phân cực nồng độ, xảy ra nhiều bất lợi 
như: không dùng được dòng điện lớn, tốc độ mạ chậm, lớp mạ dễ bị gai, cháy và 
dung dịch dễ xảy ra hiện tượng phân lớp nồng độ, ở gần catot dung dịch loãng và 
nhẹ hơn sẽ chuyển động lên phía trên, ngược lại gần anot dung dịch đặc và nặng 
hơn sẽ chuyển động xuống đáy. Các hạt dễ lắng xuống đáy và dễ kết tụ tạo thành 
từng khối dẫn tới lớp mạ thu được với số lượng hạt ít và các hạt phân bố không 
đồng đều. 
Để khắc phục các hiện tượng trên thì dung dịch phải được khuấy đảo liên 
tục, việc khuấy đảo dung dịch nhằm các mục đích sau:
San bằng nồng độ và nhiệt độ giữa lớp catot c ng như toàn bộ khối dung 
dịch, làm tăng sự khuếch tán đến điện cực. Tăng chuyển động tương đối giữa catot 
và dung dịch, cho phép dùng dòng catot cao hơn, làm tăng tốc độ mạ. 

14 
San bằng nồng độ pH trong toàn bộ khối dung dịch c ng như xung quanh bề 
mặt điện cực, khi có khuấy thì bọt khí hidro dễ tách khỏi bề mặt điện cực. 
Làm tăng tốc độ khuếch tán vận chuyển các phần tử vào vùng sát catot, tạo 
điều kiện thuận lợi cho các phần tử kết tủa và đồng kết tủa lên bề mặt điện cực; đảm 
bảo cung cấp đầy đủ các phụ gia vi lượng vào catot một cách thường xuyên nên 
hiệu quả mạ tăng và chất lượng lớp mạ tốt. 
Khuấy đảo duy trì dung dịch mạ luôn luôn ở trạng thái huyền phù (các hạt ở 
trạng thái lơ lửng), chống lại sự lắng xuống của các hạt, đặc biệt các hạt ở sát bề 
mặt điện cực và các hạt có kích thước lớn, đảm bảo độ phân tán cao của các hạt, 
chống lại sự kết tụ và tạo keo của các hạt (đối với các hạt có kích thước siêu nhỏ), 
tạo tác dụng cơ khí cho các hạt lên quá trình điện cực, chống lại sự thụ động của 
anot.
Khuấy thúc đẩy sự dịch chuyển các hạt , tăng khuấy sẽ làm cho nhiều hạt 
tham gia vào lớp mạ. Tuy nhiên, khuấy quá mạnh sẽ làm giảm các hạt tham gia vào 
lớp mạ bởi vì các hạt này sẽ bị văng ra khỏi bề mặt catot trước khi chúng được giữ 
lại.
- Ngoài ra còn có một số các yếu tố khác như nồng độ dung dịch, thời gian 
mạ,… 

tải về 1.38 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: