Bilgi Bankası / ELEKTROMETAL KAPLAMANIN TEMEL PRENSİPLERİ / 15 - OMİK EŞİK GERİLİMİ
on olarak omik eşik geriliminden bahsedeceğiz. Çalışan bir kaplama banyosundaki KATOT TABAKASI belli bir elektriksel dirence sahiptir. Eğer bu tabakadaki METAL İYONLARI veya iletken olarak davranan diğer tip iyonlar tüketilirse elektriksel direnç yükselecektir. Buradaki durum konsantrasyondaki değişime bağlı olan KONSANTRASYON EŞİK GERİLİMİ’ nden farklıdır.
Bir dirençten akım akarken gerilim düşmesine neden olur (Ohm Kanunu’ ndan E = I.R) ve bu enerji kaybına OMİK EŞİK GERİLİMİ veya OMİK POLARİZASYON denir.
Sadece akım taşıyan iyonların tüketilmesinden dolayı değil, aynı zamanda katot yüzeyinde herhangi bir nedenle oluşan bir film tabakası yüzünden de katot yüzeyine yakın tabakadaki elektrik direnci yükselecektir. Bu film tabakası gaz veya katı bir yapıda olabilir (tüketilen katot filmi akışkan bir film olarak düşünülebilir). Örneğin, uygun şekilde temizlenmemiş katodun yüzeyinde yalıtkan bir film tabakası mevcut olabilir. Yüksek akım yoğunluklarında bazik bileşikler katotta çökelecek ve direnci yükseltecektir. Gaz kabarcıkları da katot yüzeyine tutunabilir ve yalıtkan gibi davranırlar.
Genellikle katottaki omik eşik geriliminin birincil sebebi katot yüzeyinin bitişiğindeki tabakada iletken iyonların tüketilmesidir, başka nedenlerle de olabileceğini aklınızdan çıkarmayın.
Ec = konsantrasyon eşik gerilimi, Ea = aktifleşme eşik gerilimi ve Er = omik eşik gerilimi ise (9) Eo = Ec + Ea + Er Çoğu zaman bunlardan sadece birisi baskındır. Bazen ikisi veya üçü birlikte etkilidir fakat bu nadiren olur. Kaplama işlemi esnasında neler olduğunu Şekil 20’ deki bakır vb. gibi bir metal kaplanırken elde edilmiş akım yoğunluğu – gerilim grafiğine bakarak inceleyebiliriz. Gerilim sıfırdan yükseltilmeye başladığında ilk başlarda ölçülebilir bir akım kaydedilmez. Bakırın teorik olarak kaplanabileceği gerilime ulaşıldığında, yani bakır kaplanması için ortam koşullarına göre gereken denge geriliminde çok küçük bir akım ölçülebilir. Gerilim değişik polarizasyon formlarının (aktifleşme, omik) eşik gerilimlerini aşacak şekilde yükseltilmeye devam edilirse akım yoğunluğunda ani bir sıçrama görülür ve kaplama başlar.
Elektrometal Kaplamanın Temel Prensipleri, Bölüm 2 Sayfa 27
Bu noktadan öteye gerilim yükseltilmeye devam edilirse akım yoğunluğunda göreceli olarak daha büyük artışlar olur ve uygulamadaki kaplama işleri burada yapılır. Gerilimdeki yükselme devam ettikçe artık akım yoğunluğu gittikçe daha az artmaya başlar ve bir süre sonra tavan noktasına ulaşır. Bu tavan noktası kaplanan metalin (burada bakır) belli kaplama koşullarındaki AKIM YOĞUNLUĞU SINIRI’ dır.
Akım bu sınıra ulaştıktan sonra gerilim hala artırılmaya devam edilirse HİDROJEN ve/veya başka iyon türleri (kirlilik) kaplanmaya başlayacak ve akım yoğunluğunda yine keskin bir yükselme olacaktır. Daha önceden öğrenmiş olduğumuz gibi bu durumda kararmış, pürüzlü ve tozlu görünümlü bir kaplama elde edilir. Kaplama yaparken bu durumdan sakınmanız gereklidir.
Bir metali kaplarken belirli çalışma koşulları için belirlenmiş akım yoğunluğu sınırı, değişik çalışma koşullarında da aynı değeri alacak diye düşünülemez. Bu önemli bir konu olup 5. Ders’ te açıklanacaktır. Bu durum akım yoğunluğunu sınırlamaya ve banyonun verimini artırmaya imkan tanır.