电化学沉积过程中工艺参数研究进展

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.240342

摘要/Abstract

摘要：

电化学沉积法是一种通过电流作用在溶液中沉积金属的方法，常用于制造金属薄膜涂层，具有广泛的应用前景。然而，受工艺参数影响，其仍存在能耗高、电沉积效率低等问题。目前，在不同电沉积体系下，尽管对工艺参数研究较多，但大多数情况是对单一参数分析，没有进行多参数耦合分析，也未形成统一的结论。另外，该工艺还涉及槽内传质、传热、流动和二次反应等多个过程，机理复杂。基于国内外文献，本文将电解能耗、电流效率和极板寿命作为分析指标，从浓度、极板间距和极板深度3个宏观角度，对其存在的机理及作用规律进行总结，并对目前研究中尚未深入的浓度场与流场耦合研究进行了分析，展望了不同工艺参数协同作用，为优化电沉积过程提供更好的思路。

关键词: 电化学沉积, 工艺参数, 电解能耗, 电流效率, 极板寿命

Abstract:

Electrochemical deposition is a method of depositing metals from solution by the action of electric current， which is widely used for the fabrication of metal thin film coatings with great promising. However， due to the influence of process paraments， there are still some problems such as high energy consumption and low electrod-deposition efficiency. Although extensive research has been conducted on process parameters in different electrodeposition systems， most studies have focused on the analysis of single parameters， lacking comprehensive multi-parameter coupling analysis without unified conclusions. Additionally， the electrochemical deposition process involved multiple sub-processes， including mass transfer， heat transfer， fluid flow， and secondary reactions， making the mechanism more complex. Based on the three analytical indicators： electrolysis energy consumption， current efficiency and electrode lifetime， this paper summarized the mechanisms from the three macro perspectives of concentration， inter-electrode distance and electrode depth. Moreover， this paper also analyzed the lack of research on the coupling of concentration field and flow field in the current studies， and provided an outlook on the comprehensive effects of different process parameters， aiming to offer better ideas for optimizing the electrodeposition process.

Key words: Electrochemical deposition, Process parameters, Electrolysis energy consumption, Current efficiency, Plate life or electrode life

中图分类号:

O646

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