法拉第定律在表面處理中的應(yīng)用示例一法拉第定律的內(nèi)容

電鍍是工業(yè)生產(chǎn)中的一種具體電解形式，所以電鍍工藝中的電解反應(yīng)現(xiàn)象同樣符合法拉第定律所描述的規(guī)律。了解和應(yīng)用好法拉第定律對解決電鍍生產(chǎn)中的許多實(shí)際問題會(huì)有極大的幫助，同時(shí)有許多工藝技術(shù)中的具體數(shù)據(jù)和參數(shù)都是以法拉第定律為基礎(chǔ)的。法拉第定律的內(nèi)容：電解回路中所通過的電荷量與電解反應(yīng)所產(chǎn)生的物質(zhì)的量成正比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Q=F×Z×m/M，式中：Q為電荷量；Z為參與電解反應(yīng)物質(zhì)在電解過程中的得（失）電子數(shù)；m為反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量；M為反應(yīng)物質(zhì)的分子量；F為法拉第常數(shù)（電子所帶電荷量與阿伏加得羅常數(shù)的乘積）。在具體的應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體條件將上述表達(dá)式轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的形式，同時(shí)要考慮實(shí)際情況中其它因素的影響，以便把問題描述得更準(zhǔn)確。二利用法拉第定律計(jì)算電鍍過程中的沉積速度或計(jì)算電鍍時(shí)間

由于鍍層厚度對鍍層的各種性能將產(chǎn)生直接或間接的影響，所以準(zhǔn)確控制電鍍時(shí)間，以獲得理想的鍍層厚度是工藝技術(shù)中首要考慮的問題。為準(zhǔn)確控制電鍍時(shí)間，必須計(jì)算出沉積速度，沉積速度的計(jì)算公式是法拉第定律原式的另一種變形表達(dá)方式：V（μm/min）=Dk·ηk×60×102·M/ρ/Z/F，式中：Dk為陰極電流密度；ηk為陰極電流效率；ρ為電鍍層的質(zhì)量密度，其它同前。沉積速度表達(dá)式的實(shí)質(zhì)含義是：單位面積內(nèi)的電解電荷量與相應(yīng)的鍍層質(zhì)量成正比。電鍍時(shí)間：t（min）=δ/V，式中δ為鍍層厚度。

注意：此處的鍍層厚度為平均鍍層厚度，在實(shí)際工作中應(yīng)注意國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中最低鍍層厚度、工作面鍍層厚度與平均鍍層厚度之間的關(guān)系。并要與客戶協(xié)商好要控制鍍層厚度的準(zhǔn)確定義。四法拉第定律其他技術(shù)工作中的應(yīng)用1

設(shè)計(jì)一個(gè)適于電解回路的銅庫侖計(jì)，在普通的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，用一個(gè)合適的試樣可以準(zhǔn)確測定不同電鍍條件下的陰極電流效率；2對于采用雙陽極控制鍍液主鹽成份的電鍍合金工藝，可以利用法拉第定律計(jì)算雙陽極的電流控制比例、面積比例。注意此時(shí)也應(yīng)考慮不同陽極的電流效率。3對于不溶性陽極的電鍍工藝，可以根據(jù)主鹽的控制范圍確定合適的化驗(yàn)周期與主鹽的調(diào)整時(shí)機(jī)。4

為準(zhǔn)確控制成本，特別是電能消耗占成本比例較大的電鍍工藝，如鍍鉻工藝，還可以利用法拉第定律計(jì)算產(chǎn)品的電能消耗，以確定相應(yīng)的成本消耗，公式如下：W=V·δ·S·ρ·F·Z/M/ηk。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意公式中的單位統(tǒng)一。（注意：式中V為槽壓）

5其他應(yīng)用，如應(yīng)用法拉第定律根據(jù)工藝條件計(jì)算內(nèi)孔鍍的極限長度；槽液的裝載量；冷卻設(shè)備的型號(hào)選擇等?？傊鶕?jù)實(shí)際工作情況，只要與電解反應(yīng)相關(guān)聯(lián)的因素都可以加以利用和引用。五、結(jié)束語

一、技術(shù)工作者作為科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用者，應(yīng)學(xué)會(huì)積累理論知識(shí)，并學(xué)會(huì)利用自然科學(xué)的各種實(shí)驗(yàn)手段和方法，總結(jié)生產(chǎn)實(shí)際中的各種規(guī)律。同時(shí)也要培養(yǎng)捕獲自然現(xiàn)象與實(shí)行生產(chǎn)中存在的潛在規(guī)律性的能力。這些都是技術(shù)工作者提高工作能力