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技術計算ツール · 129

電気めっきの電荷・質量・膜厚計算ツール

電荷量、反応電子数、電流効率、密度、めっき面積から、電解析出質量と平均膜厚を推定します。

熱および材料変化

リアルタイム計算

既知の値を入力します。

各入力欄と結果の横に単位が表示されます。値を変更すると、ブラウザー内ですぐに再計算されます。

01

入力値

02

結果

電荷3,600C
ファラデーの法則による金属換算質量1.094966g
金属換算平均膜厚12.302984µm

計算式
Q=ItQ=Itm=QMηzFm=\frac{QM\eta}{zF}δμm=mρA 104\delta_{\mathrm{\mu m}}=\frac{m}{\rho A}\,10^4

計算はこのブラウザー内で実行されます。入力値がこのツールから送信・保存されることはありません。

要点

結果の意味

ファラデーの法則は析出質量と電荷の関係を示します:m = QMη/(zF)。平均膜厚は析出体積をめっき面積で割った値です。1 Aを1時間流すと3,600 Cになります。ニッケル2+反応、効率100%の例では、計算質量は約1.095 gです。

電気めっきの電荷・質量・膜厚計算ツールの工学的関係図電流と分単位の時間、または直接測定した電荷を使います。Mは金属のモル質量、zは実際の反応において析出金属原子1個あたりの電子数です。効率は百分率で入力します。質量をg、密度をg/cm³、面積をcm²で入力すると、膜厚はまずcmで計算され、µmへの換算では10⁴を掛けます。この専用模式図は陰極電着とファラデー電荷を示しており、縮尺どおりではありません。電荷 Q = It陽極 +陰極 −金属イオンの還元析出物ファラデーの法則による析出換算 · ツール129既知の電荷量電荷
計算ツール固有の技術関係図です。概念図であり、製品図面でも縮尺図でもありません。

数式と理論

前提条件を明確にします。

電流と分単位の時間、または直接測定した電荷を使います。Mは金属のモル質量、zは実際の反応において析出金属原子1個あたりの電子数です。効率は百分率で入力します。質量をg、密度をg/cm³、面積をcm²で入力すると、膜厚はまずcmで計算され、µmへの換算では10⁴を掛けます。

計算の関係
Q=ItQ=Itm=QMηzFm=\frac{QM\eta}{zF}δμm=mρA 104\delta_{\mathrm{\mu m}}=\frac{m}{\rho A}\,10^4

電流と分単位の時間、または直接測定した電荷を使います。Mは金属のモル質量、zは実際の反応において析出金属原子1個あたりの電子数です。効率は百分率で入力します。質量をg、密度をg/cm³、面積をcm²で入力すると、膜厚はまずcmで計算され、µmへの換算では10⁴を掛けます。

変数

使用手順

測定から確認まで

  1. 電荷が表す電極反応、析出金属、電流効率、面積を特定してください。
  2. 一定電流と時間、または積算電荷を入力し、反応と析出物の特性を指定してください。
  3. 理論平均値を適切なめっき測定値および指定された局所膜厚要件と比較してください。

限界

この計算では確認できないこと

  • 記載された金属イオン反応では陰極に電着します。電流が変化する場合は積算電荷が必要です。
  • 対象となる析出物のすべてが入力した面積と密度に対応すると仮定します。電流分布、端部への析出、気孔、合金の共析は含みません。
  • 無電解めっきは外部印加めっき電流から計算しません。クーロメトリーによる剥離には独自に校正された陽極法が必要であり、この換算だけでは皮膜試験になりません。

計算ツールに関するよくある質問

技術的な前提を踏まえて数値を使用してください。

ここでは、このツールの計算内容と、製品固有の確認が必要となる範囲を説明します。

01計算ツールのガイド電気めっきの金属はどちらの電極に析出しますか?

記載された金属イオンの還元反応では、金属は陰極に析出します。可溶性金属陽極は溶解によってイオンを補給できますが、その陽極にめっき皮膜が形成されると説明するのは反応を逆に捉えています。

02計算ツールのガイドこのファラデーの法則計算ツールで、めっき電流から無電解ニッケルの膜厚を計算できますか?

いいえ。無電解ニッケルは外部から印加する析出電流ではなく化学還元を利用します。膜厚の算出には適切な工程情報または実際の皮膜測定が必要です。

03計算ツールのガイドファラデーの法則で求めた平均膜厚は、局所的な皮膜測定の代わりになりますか?

いいえ。電流分布と表面形状によって局所差が生じ、実際の効率も把握する必要があります。適切な膜厚測定方法と指定測定位置で皮膜を確認してください。

製品選定サポート

計算結果をケーブル引込製品の選択肢と照らし合わせます。

ベプトケーブルグランドは、予備計算の結果を用途に合う製品群や現行モデル情報と照らし合わせるお手伝いをします。手元にある情報からご相談いただけます。問い合わせに完全な図面一式は必要ありません。

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