2.6. ELEKTROLİTİK KAPLAMANIN KALİTESİ ÜZERİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER
Elektrolitik birikimi etkileyen faktörler; akım yoğunluğu, ortamın pH'ı ve iletkenliği, kaplanacak metalin türü, sıcaklık, çalışma gerilimi, dağıtma gücü, kırılma gerilimi, katot ve anot olarak belirtilmektedir İyi bir elektrolitik kaplama için banyo terkibi ve cinsi ve elektrolitte kullanılan parlatıcı,parlak taşıyıcı, nemlendirici gibi v.s. adlarla üretici veya temsilci firmalar aracılığıyla satılan kimyasallar da önemlidir. Bu maddelerin kullanımı ve seçimi çok iyi yapılmalıdır. Kullanılan kimyasalların menşei de çok mühimdir. Bir Degussa siyanürü ile Uzakdoğu malı asla kıyaslanamaz Banyoları, elektrolitleri hazırlarken kullanılacak su da çok mühimdir. Sertliği çok yüksek kuyu ve artezyen suları asla kullanılmamalıdır. En iyisi diyonize su kullanmaktır.
2.6.1.Akım Yoğunluğu
Hücre koşullarında; katot tepkimesi en düşük negatif değere sahip yük
bırakma potansiyelindeki tepkimedir. Benzer şekilde anot tepkimesi en küçük
pozitif potansiyele sahip tepkimedir. Herhangi bir tepkimenin gerçekleşmesi için
uygulanacak gerilimin bu iki değerin farkından büyük olması gerekir.
Elektrotların polarizasyonu akımla değiştiğinden, akım ve gerilim arasındaki
ilişki doğrusal değildir, fakat gerilimdeki artış akımda bir artışa neden olur.
Kaplanan yüzeyi göz önüne alması nedeniyle katottaki akım yoğunluğu önemli bir değişkendir.Belirli bir sürede akım yoğunluğundaki artış, biriken metal miktarındaki artışa neden olur ya da belirli kalınlıktaki birikim için daha hızlı kaplama prosesini sağlar. Kaplama sırasında katot bölgesine metal iyonlarının difüzyonu birikim ile baş başa gitmediği bir noktaya ulaşır ve bu noktada bir teorik limit akım yoğunluğu vardır.Uygulamada bu akım yoğunluğuna ulaşılmadan önce birikim yeterli ve istenilen özellikte değildir. Elektrolitik kaplamada limit akım yoğunluğu terimi yeterli birikimin elde edilmediği değerin üzerindeki değeri ifade eder.Bu değerin üzerinde birikim, koyu ve pudramsı ya da süngerimsi görüntüde olabilir.
Limit akım yoğunluğu değeri hücre koşullarına ve metal iyonlarının derişimine bağlıdır. Kaplama hızının büyük olması için yüksek derişimler gereklidir. Uygulamada bir çok kaplama sistemlerinde katot akım yoğunluğu 1 ile 10 A/dm2 aralığındadır, fakat bazı özel durumlar için daha yüksek değerler kullanılır. Birikimin kalınlığının yüzeyin her bölgesinde aynı olması için, akım yoğunluğunun kat**** bütün noktalarında aynı olması gerekir, bu ise ancak an**** en yakın noktası ile kat**** her noktası arasındaki uzaklık aynı ise olasıdır. Uygulama da ise durum bundan farklıdır ve anot ve kat**** değişik noktaları arasındaki akımla ilgili direnç farklı, bu yüzden bu noktalardaki akım yoğunluğu farklıdır. Bu tür durumlarda birikimin kalınlığı her noktada aynı değildir. Eğer yalnızca direnç tek etken olsa birikimin her noktada aynı olmaması yalnızca elektrot sisteminin geometrisine bağlı olur. Ancak diğer etkenlerde elektrolitte birikimin tekdüzeliğini etkiler buna rağmen kaplama sisteminin geometrik düzenlenişi de önemlidir.
Galvano teknikte akım şiddetinin yerine elektrotların birim yüzeyine isabet eden akım şiddeti alınır. Buna akım yoğunluğu denilir. Birim yüzeyi (dm2) dir.
d = i(amper) / s(dm2)= . . . [amp / dm2]
Akım yoğunluğunun artışının kaplamanın yapısı bakımından iki karşı etkisi vardır. Akım yoğunluğu artınca kristallerin oluşma hızı artmış olur ve kaplama ince yapılı olur. Fakat akım yoğunluğu daha da artınca katot dolayında deşarj olan metal iyonları çözelti içinden gelenlerle yeterince karşılanamadığından katotta bir fakirleşme meydana gelir, bunun sonucu kaplama homojen olmaz ve kalite bozulur, siyah ve süngerimsi kaplamalara yol açar. Katotta fazla hidrojen çıkışı akım yoğunluğunun artmış olduğuna işarettir |