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工程計算器 · 129

電鍍電荷、質量與厚度計算器

根據電荷、反應電子數、電流效率、密度與鍍覆面積,估算電沉積質量與平均厚度。

熱與材料變化

即時計算

輸入已知數值。

每個欄位及結果旁都會顯示單位。在瀏覽器中變更任一輸入值即可立即重新計算。

01

輸入值

02

結果

電荷3,600C
依據法拉第定律的等效金屬質量1.094966g
等效平均金屬厚度12.302984µm

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

計算在此瀏覽器本機執行。本工具不會提交或儲存輸入值。

直接答案

結果說明

法拉第定律將沉積質量與電荷關聯:m = QMη/(zF)。平均厚度等於沉積體積除以鍍覆面積。1 安培通過 1 小時可得 3,600 C;以鎳 2+ 反應及 100% 效率為示例,計算質量約為 1.095 g。

電鍍電荷、質量與厚度計算器工程關係圖使用電流及分鐘數,或直接輸入實測電荷。M 為金屬莫耳質量,z 為實際反應中每個沉積金屬原子的電子數。效率以百分比輸入。質量使用公克、密度使用 g/cm³、面積使用 cm² 時,厚度先以公分計算,再乘以 10⁴ 換算為微米。此專用示意圖呈現陰極電沉積與法拉第電荷,並非按比例繪製。電荷 Q = It陽極 +陰極 −金屬離子還原沉積層法拉第定律等效沉積 · 工具 129已知電荷量電荷
計算器專用工程關係圖 — 示意圖,非產品圖面,且非按比例繪製。

公式與原理

明確呈現計算假設。

使用電流及分鐘數,或直接輸入實測電荷。M 為金屬莫耳質量,z 為實際反應中每個沉積金屬原子的電子數。效率以百分比輸入。質量使用公克、密度使用 g/cm³、面積使用 cm² 時,厚度先以公分計算,再乘以 10⁴ 換算為微米。

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

使用電流及分鐘數,或直接輸入實測電荷。M 為金屬莫耳質量,z 為實際反應中每個沉積金屬原子的電子數。效率以百分比輸入。質量使用公克、密度使用 g/cm³、面積使用 cm² 時,厚度先以公分計算,再乘以 10⁴ 換算為微米。

公式術語

變數

使用步驟

從測量到檢查

  1. 確認電荷所代表的電極反應、沉積金屬、效率及面積。
  2. 輸入定電流與時間或積分電荷,再輸入反應及沉積物性質。
  3. 將理論平均值與適當的鍍層測量及指定局部厚度要求比較。

限制

此計算無法確認的事項

  • 依所述金屬離子反應,電沉積發生於陰極;電流變化時須使用積分電荷。
  • 假設所有相關沉積物均以輸入面積及密度計算。不包含電流分布、邊緣堆積、孔隙及合金共沉積。
  • 不可用外加電鍍電流計算化學鍍。庫侖剝離須採用其專屬且經校準的陽極方法;此換算本身不是鍍層試驗。

計算器常見問題

在保留工程背景的前提下使用此數值。

以下說明本工具的計算內容,以及仍須進行產品專屬審查的部分。

01計算器使用說明電鍍金屬沉積在哪個電極上?

就所述金屬離子還原反應而言,金屬會沉積於陰極。可溶性金屬陽極可透過溶解補充離子;若稱鍍層形成於該陽極,便顛倒了反應過程。

02計算器使用說明此法拉第定律工具能否根據電鍍電流計算化學鎳厚度?

不能。化學鎳依靠化學還原,而非外加沉積電流。計算其厚度須有適當製程資料或實際鍍層測量值。

03計算器使用說明法拉第定律的平均厚度能否取代局部鍍層測量?

不能。電流分布及表面幾何形狀會造成局部差異,且須知道實際效率。請使用適當厚度測量方法,並在指定位置驗證鍍層。

產品選型支援

將計算結果與電纜引入口產品選項連結。

倍拓電纜接頭可協助您依應用情境,將初步結果對照產品系列與目前型號資訊。您可以先從手邊已有的資料開始;提出問題不需要準備完整圖面資料。

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