เครื่องคำนวณทางวิศวกรรม · 129

เครื่องคำนวณประจุ มวล และความหนาของการชุบด้วยไฟฟ้า

ประมาณมวลที่สะสมด้วยไฟฟ้าและความหนาเฉลี่ยจากประจุไฟฟ้า จำนวนอิเล็กตรอนของปฏิกิริยา ประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้า ความหนาแน่น และพื้นที่ชุบ

การเปลี่ยนแปลงทางความร้อนและวัสดุ

เริ่มคำนวณ ทบทวนวิธีคำนวณ

การคำนวณแบบเรียลไทม์

ป้อนค่าที่ทราบ

หน่วยจะแสดงข้างทุกช่องและผลลัพธ์ เปลี่ยนค่าใดก็ได้เพื่อคำนวณใหม่ทันทีในเบราว์เซอร์

ค่าป้อน

ปริมาณประจุที่ทราบค่ากระแสชุบคงที่Aเวลาชุบminมวลโมลาร์ของโลหะที่สะสมg/molค่าเริ่มต้นเป็นตัวอย่างการสะสมนิกเกิล ให้ยืนยันโลหะและปฏิกิริยาจริงจำนวนอิเล็กตรอนของปฏิกิริยาอิเล็กตรอน/อะตอมประสิทธิภาพกระแสของปฏิกิริยาโลหะ%100% เป็นตัวอย่างในอุดมคติ ไม่ใช่ประสิทธิภาพกระบวนการที่ตรวจสอบแล้วความหนาแน่นของโลหะสะสมg/cm³พื้นที่ชุบจริงcm²รวมพื้นผิวทุกส่วนที่รับมวลโลหะสะสมที่ป้อน ความหนาเฉพาะจุดอาจต่างจากค่าเฉลี่ย

ผลลัพธ์

ประจุไฟฟ้า3,600C

มวลโลหะเทียบเท่าตามกฎฟาราเดย์1.094966g

ความหนาเฉลี่ยโลหะเทียบเท่า12.302984µm

สูตร

Q=It

m=\frac{QM\eta}{zF}

\delta_{\mathrm{\mu m}}=\frac{m}{\rho A}\,10^4

การคำนวณทำงานในเบราว์เซอร์นี้ ค่าไม่ได้ถูกส่งหรือจัดเก็บโดยเครื่องมือนี้

คำตอบโดยตรง

ความหมายของผลลัพธ์นี้

กฎของฟาราเดย์เชื่อมโยงมวลที่สะสมกับประจุ: m = QMη/(zF) จากนั้นความหนาเฉลี่ยเท่ากับปริมาตรโลหะสะสมหารด้วยพื้นที่ชุบ กระแส 1 แอมแปร์เป็นเวลา 1 ชั่วโมงให้ประจุ 3,600 C สำหรับตัวอย่างปฏิกิริยานิกเกิล 2+ ที่ประสิทธิภาพ 100% มวลที่คำนวณได้ประมาณ 1.095 g

แผนภาพความสัมพันธ์ทางวิศวกรรมเฉพาะเครื่องคำนวณ — เป็นแผนผังประกอบ ไม่ใช่แบบผลิตภัณฑ์ และไม่ได้จัดทำตามมาตราส่วนจริง

สูตรและทฤษฎี

แสดงสมมติฐานให้ชัดเจน

ใช้กระแสและเวลาเป็นนาที หรือประจุที่วัดได้โดยตรง M คือมวลโมลาร์ของโลหะ และ z คือจำนวนอิเล็กตรอนต่ออะตอมโลหะที่สะสมสำหรับปฏิกิริยาจริง ป้อนประสิทธิภาพเป็นร้อยละ เมื่อมวลเป็น g ความหนาแน่นเป็น g/cm³ และพื้นที่เป็น cm² ความหนาจะคำนวณเป็นเซนติเมตรก่อน แล้วคูณด้วย 10⁴ เพื่อแปลงเป็นไมโครเมตร

ความสัมพันธ์ในการคำนวณ

Q=It

m=\frac{QM\eta}{zF}

\delta_{\mathrm{\mu m}}=\frac{m}{\rho A}\,10^4

คำศัพท์สูตร

ตัวแปร

Qประจุไฟฟ้ารวมที่ผ่านวงจรชุบหรือลอกชั้นที่กำหนดC

Mมวลโมลาร์ของโลหะที่สะสมg/mol

zจำนวนเต็มบวกของอิเล็กตรอนต่ออะตอมโลหะที่สะสมจำนวน

ηสัดส่วนประจุที่กำหนดให้ปฏิกิริยาโลหะสัดส่วน

Fค่าคงที่ฟาราเดย์ 96485.33212331001C/mol

ρ, Aความหนาแน่นของโลหะสะสมและพื้นที่ชุบจริงg/cm³; cm²

ลำดับการใช้งาน

จากการวัดสู่การทบทวน

ระบุปฏิกิริยาที่อิเล็กโทรด โลหะที่สะสม ประสิทธิภาพ และพื้นที่ที่ประจุนั้นแทนค่า
ป้อนกระแสคงที่กับเวลา หรือประจุสะสม จากนั้นป้อนปฏิกิริยาและคุณสมบัติของโลหะสะสม
เปรียบเทียบค่าเฉลี่ยเชิงทฤษฎีกับการวัดชั้นเคลือบที่เหมาะสมและข้อกำหนดความหนาเฉพาะจุด

ขอบเขต

สิ่งที่การคำนวณนี้ไม่ได้ยืนยัน

การสะสมด้วยไฟฟ้าเกิดที่แคโทดสำหรับปฏิกิริยาไอออนโลหะที่ระบุ หากกระแสเปลี่ยนต้องใช้ประจุสะสม
ถือว่าโลหะสะสมที่เกี่ยวข้องทั้งหมดอยู่บนพื้นที่และมีความหนาแน่นตามที่ป้อน ไม่รวมการกระจายกระแส การสะสมหนาที่ขอบ ความพรุน และการสะสมร่วมของโลหะผสม
การชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าไม่ได้คำนวณจากกระแสชุบที่ป้อนจากภายนอก การลอกชั้นแบบคูลอมเมตริกต้องใช้วิธีแอโนดที่สอบเทียบแยกต่างหาก การแปลงนี้เพียงอย่างเดียวไม่ใช่การทดสอบชั้นเคลือบ

เอกสารอ้างอิงทางเทคนิค

แหล่งอ้างอิงสำหรับการคำนวณนี้

คู่มือการชุบนิกเกิล
อธิบายการสะสมนิกเกิลที่แคโทด ความสัมพันธ์มวลตามกฎฟาราเดย์ ประสิทธิภาพกระแส และปริมาณนิกเกิลเชิงทฤษฎีต่อแอมแปร์-ชั่วโมง
ค่าคงที่ทางฟิสิกส์พื้นฐานของ CODATA — ค่าคงที่ฟาราเดย์
ระบุค่าคงที่ฟาราเดย์และฐานค่าที่แน่นอนตามระบบ SI ปัจจุบัน
ISO 2177:2003 — ความหนาชั้นเคลือบ วิธีคูลอมเมตริก
การวัดความหนาแบบคูลอมเมตริกด้วยการละลายทางแอโนด แยกการวัดที่ผ่านการตรวจสอบออกจากการแปลงประจุเป็นความหนาในเชิงทฤษฎี

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเครื่องคำนวณ

ใช้ตัวเลขโดยคงบริบททางวิศวกรรมไว้

คำตอบเหล่านี้อธิบายสิ่งที่เครื่องมือคำนวณและจุดที่การทบทวนผลิตภัณฑ์เฉพาะรุ่นเริ่มต้น

01คำแนะนำการใช้เครื่องคำนวณโลหะจากการชุบด้วยไฟฟ้าสะสมที่อิเล็กโทรดใด

ในกระบวนการรีดักชันไอออนโลหะที่ระบุ โลหะจะสะสมที่แคโทด แอโนดโลหะที่ละลายได้อาจเติมไอออนผ่านการละลาย การกล่าวว่าชั้นเคลือบสะสมบนแอโนดนั้นเป็นการกลับทิศทางของกระบวนการ

02คำแนะนำการใช้เครื่องคำนวณเครื่องมือตามกฎฟาราเดย์นี้คำนวณความหนานิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจากกระแสชุบได้หรือไม่

ไม่ได้ การชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าอาศัยปฏิกิริยารีดักชันทางเคมี ไม่ใช่กระแสสะสมที่ป้อนจากภายนอก การหาความหนาต้องมีข้อมูลกระบวนการที่เหมาะสมหรือการวัดชั้นเคลือบจริง

03คำแนะนำการใช้เครื่องคำนวณความหนาเฉลี่ยตามกฎฟาราเดย์ใช้แทนการวัดชั้นเคลือบเฉพาะจุดได้หรือไม่

ไม่ได้ การกระจายกระแสและรูปทรงพื้นผิวทำให้เกิดความแตกต่างเฉพาะจุด และต้องทราบประสิทธิภาพจริง ตรวจสอบชั้นเคลือบด้วยวิธีวัดความหนาที่เหมาะสม ณ ตำแหน่งวัดที่กำหนด

การสนับสนุนการเลือกผลิตภัณฑ์

เชื่อมโยงผลการคำนวณกับตัวเลือกผลิตภัณฑ์นำสายเข้า

เบปโต เคเบิลแกลนด์ ช่วยเชื่อมโยงผลเบื้องต้นกับกลุ่มผลิตภัณฑ์และข้อมูลรุ่นปัจจุบันที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานของคุณได้ เริ่มต้นด้วยรายละเอียดที่มีได้โดยไม่ต้องมีชุดแบบครบถ้วนก่อนสอบถาม

ขอรับการสนับสนุนผลิตภัณฑ์

เครื่องคำนวณประจุ มวล และความหนาของการชุบด้วยไฟฟ้า

ค่าป้อน

ผลลัพธ์

ความหมายของผลลัพธ์นี้

ตัวแปร

จากการวัดสู่การทบทวน

สิ่งที่การคำนวณนี้ไม่ได้ยืนยัน

บทความที่เกี่ยวข้อง

เครื่องคำนวณมวลจากความหนาแน่นและปริมาตร

เครื่องคำนวณปริมาตรจากมวลและความหนาแน่น

ดัชนีองค์ประกอบ PREN

เชื่อมโยงผลการคำนวณกับตัวเลือกผลิตภัณฑ์นำสายเข้า