Effect of gradient magnetic field on the rate of cementational deposition of copper dendrites
Keywords:
gradient magnetic field, magnetophoresis, cementational deposition, ferromagnetic ball, ferromagnetic cylinderAbstract
A weight technique for rate measurement of contact (cementational) deposition of copper dendrite coating onto steel ferromagnetic spherical and cylindrical substrates in magnetic field has been developed. The effect of magnetophoresis of ions in an electrolyte solution on the strength dependence of deposition rate on the strength of external magnetic field, its orientation in respect to the axes of cylindrical substrates and the position of the latter in respect to the gravity force has been investigated.References
Structured electrodeposition in magnetic gradient fields / M. Uhlemann, K. Tschulik, A. Gebert et al. // Eur. Phys. J. Special Topics. – 2013. – Vol. 220. – P. 287–302.
Quasi-stationary heterogeneous states of electrolyte at electrodeposition and etching process in a gradient magnetic field of a magnetized ferromagnetic ball / O. Yu. Gorobets, Yu. I. Gorobets, I. A. Bondar, Yu. A. Legenkiy // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2013. – Vol. 330. – P. 76–80.
Numerical simulation of the onset of mass transfer and convection in copper electrolysis subjected to a magnetic field / D. Koschichow, G. Mutschke, X. Yang et al. // J. Electrochem. – 2012. – Vol. 48. – P. 756–765.
In-situ analysis of the ion concentration distribution and the electrolyte convection evolving during electrodeposition in magnetic gradient fields / K. Tschulik, C. Cierpka, X. Yang et al. // Magnetohydrodynamics. – 2012. – Vol. 48, No 2. – P. 279–288.
Influence of Magnetostatic Fields of a Ferromagnetic Substrate on the Electrodeposition of Nickel Dendrites/ S. V. Gorobets, O. Yu. Gorobets, O. K. Dvoinenko, G. L. Lebeda // Physics of Metals and Metallography. – 2012. – Vol. 113, No 2. – P. 129–134.
Magnetic structuring of linear copper electrodeposits / Peter Dunne, Rémy Soucaille, Karl Ackland, J. M. D. Coey // J. Appl. Phys. – 2012. – Vol. 111. – P. 07B915
Electro deposition of separated 3D metallic structures by pulse reverse plating in magnetic gradient fields / K. Tschulik, R. Sueptitz, M.Uhlemann eta al. // Electrochimica Acta. – 2011. – Vol. 56. – P. 5174–5177.
On the action of magnetic gradient forces in micro-structured copper deposition / G. Mutschke, K. Tschulik, T. Weier et al. // Magnetohydrodynamics. – 2012. – Vol. 48. – P. 299–304.
Muehlenhoff S. Lorentz-force-driven convection during copper magneto-electrolysis in the presence of a supporting buoyancy force / S. Muehlenhoff, G. Mutschke, K. Eckert et al. // Electrochimica Acta. – 2011. – Vol. 69. – P. 209–219.
Enrichment of paramagnetic ions from homogeneous solutions in inhomogeneous magnetic fields / X. Yang, K. Tschulik, M. Uhlemann et al. / /J. Physical Chemistry Letter. – 2012. – Vol. 3. – P. 3559–3564.
In situ analysis of three-dimensional electrolyte convection evolving during the electrodeposition of copper in magnetic gradient fields / K. Tschulik, Ch. Cierpka, A. Gebert et al. //Analytical Chem. – 2011. – Vol. 83. – P. 3275–3281.
Electrodeposition of separated metallic structures in superimposed magnetic gradient fields / K. Tschulik, M. Uhlemann, A. Gebert, L. Schultz // Transactions Electrochemical Society. – 2011. – Vol. 41.– P. 9–16.E15C.
Clarifying the mechanism of reverse structuring during electrodeposition in magnetic gradient fields / K. Tschulik, C. Cierpka, G. Mutschke et al. // Anal. Chem. – 2012. – Vol. 84. – P. 2328−2334.
Формирование медных покрытий железных образцов в неоднородном магнитном поле / Ю. И. Горобец, С. В. Горо- бец, Ю. А. Легенький и др. // Металлофизика и новейшие технологи. – 2006. – Т. 28, № 12. – С. 1615–1621.
Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия / Л. И. Антропов. – М.: Высшая школа, 1975. – 568 с.
Алкацев М. И. Процессы цементации в цветной металлургии / М.И. Алкацев. – Москва: Металлургия, 1981. – 245 с.
Анизотропное осаждение дендритных покрытий в градиентном магнитном поле из пара и диамагнитных раство- ров / Ю. И. Горобец, С. В. Горобец, Ю. А. Легенький, Ю. Н. Пименов // Вісн. Донец. нац. ун-ту. Сер. А: Природн. науки. – 2009. – Вип. 1. – С. 266–271.
Масальский А. К. Способ измерения параметров контактного обмена на железе / А. К. Масальский, А. Ф. Нестеренко // Украинский химический журнал. – 1987. – Т. 53, № 3. – С. 285–288.
Антропов Л. И. Влияние добавок на скорость контактного выделения меди на железе / Л. И. Антропов // Журнал прикладной химии. – 1954.– Т. 27, № 5. – С. 527–532.
Пурин Б. А. Исследования контактного выделения меди на железных электродах в пирофосфатных электроли- тах / Б. А. Пурин, Э. А. Озола // Защита металлов. – 1966. – Т. 2, № 3. – С. 559–563.
Модель возникновения вихревых потоков электролита при цементационном осаждении дендритных покрытий в градиентном магнитном поле / О. Ю. Горобец, С. В. Горобец, Ю. А. Легенький, Ю. Н. Пименов // Вісн. Донец. нац. ун-ту. Сер. А: Природн. науки. – 2009. – Вип. 2. – С. 14–19.
Waskaas M. Effect of magnetic fields on convection in solutions containing paramagnetic ions / M. Waskaas, Y. I. Kharkats // Journal of Electroanalytical Chemistry. – 2001. – Vol. 502. – P. 51–57.
Aogaki R. Magnetic field effects in electrochemistry / R. Aogaki // Magnetohydrodyn. J. – 2001. – Vol. 37. – P. 143–150.
Effect of Magnetic Convection on Metal Substitution Reaction under Intense Magnetic Field / T. Kozuka , T. Sakai, R. Miyamura, M. Kawahara // ISIJ International. – 2003. – Vol. 43, No 6. – P. 884–889.
Gorobets S. V. Permanent magnetic field as an accelerator of chemical reaction and an initiator of rotational motion of electrolyte flows near thin steel wire / S. V. Gorobets, O. Yu. Gorobets, S. A. Reshetnyak // J. Magn. Magn. Mater. – 2004. – Vol. 272–276, Pt. 3. – P. 2408–2409.
