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Theorie und Praxis der Hullzelle

Artikelnummer: GALVANO-3718
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Theorie und Praxis der Hullzelle
Zunächst wird für die Standard-Hullzelle aufgrund einfacher Modelle die so genannte Primärstromverteilung berechnet und mit Literaturwerten verglichen. Während das naheliegende Parallelstrommodell zu einem stark abweichenden Resultat führt, ergibt das Kreuzstrommodell eine gute Übereinstimmung. Eine allgemeine Berechnungsformel erlaubt, den Einfluss der Zellparameter auf die Primärstromverteilung zu studieren, was am Beispiel einer verlängerten Zelle mit sonst gleichen Dimensionen gezeigt wird. Die empirische Überprüfung anhand von Schichtdickenmessungen bei einer realen Abscheidung ist insofern mit Schwierigkeiten verbunden, als einerseits kein idealer Elektrolyt mit linear zur Stromdichte ansteigender Überspannung existiert, und andererseits die Konvektionsverteilung bei einer normalen Hullzelle inhomogen ist. Diese wird für eine Bewegungsvorrichtung mit Paddel berechnet. Eine homogene Konvektionsverteilung ist (näherungsweise) bei einer Hullzelle mit rotierender Zylinderelektrode möglich. Als Referenzelektrolyt für eine derartige Überprüfung wurde ein Glanznickelelektrolyt eingesetzt. Der Vergleich unterschiedlicher Elektrolyte (cyanidisch Kupfer, Glanzsilber, Gold-Kobalt) zeigt die Möglichkeiten auf, anhand der Schichtdickenverteilungen auf die (Makro-)Streufähigkeit zu schließen. Mit Hilfe einer als elektrolytspezifische Hullzellenstreufähigkeit bezeichneten Kennzahl kann man nicht nur verschiedene Elektrolyte auf einfache Weise miteinander vergleichen, sondern auch Abhängigkeiten von ausgewählten Parametern in Diagrammen darstellen und untersuchen.
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