Electrodeposición
Electrodeposicion de Niquel en un sustrato de silicio.
- Es un proceso de importancia industrial. La tecnologia de electrodeposicion estaba ya bien establecida a finales del siglo 19.
- Las leyes basicas (ej. Faraday) se estableceron enseguida,
pero la mayoria de las publicaciones no profundizan en el modelado
matematico hasta mediados del siglo 20.
- En los 1940-1950, empiezan los progresos en problemas
importantes como la distribucion de corriente (con ayuda de
computadoras electronicas).
Aspectos Teoricos
- Termodinamica: Potenciales de equilibrio. Fuera del equilibrio se agregan los sobrepotenciales.
- Fenomenos de transporte: Conduccion, Conveccion, Difusion, Migracion. Generan sobrepotenciales de transferencia de masa.
- Reacciones de oxidacion y reduccion en los electrodos. Aparte
de la deposicion de metal peude desprenderse hidrogeno del agua.
Generan sobrepotenciales de activacion.
- Todos estos fenomenos afectan la distribucion de corriente, lo cual se refleja en la uniformidad del deposito.
Factores que afectan la distribucion de corriente
- Distribucion primaria (Sin sobrepotenciales importantes): La geometria y la conductividad
- Distribucion secundaria (Con sobrepotencial de activacion importante): Cinetica del electrodo
- Distribucion terciaria (Con sobrepotencial de activacion y de
transf. de masa importante): Cinetica y gradientes de concentracion.
Aspectos Practicos
- La geometria afecta la distribucion primaria de corriente. Sobre
todo en areas cercanas al borde de los electrodos puede haber problemas
de uniformidad.
- Una alta conductividad en el electrolito favorece la
homgeneidad en la distribucion secundaria de corriente. Los aditivos
organicos pueden mejorar la uniformidad.
- Pueden ocurrir otros efectos (ej. Formacion de hidrogeno, que requiere agregado de un agente de mojado para favorecer
el desprendimiento de las burbujas)
Referencias
- Comprehensive Treatise on Electrochemistry, 6, E. Yeager, J. O'M.
Bockris, B. E. Conway, and S. Sarangapani, Eds., Plenum Publishing
Corp., New York, NY, 1981.
- Microfabrication of an electrotactile palate array, V.
Schneider, Diploma work, Department of Biomedical Engineering, UW
Madison, 2002.
