产品：电沉积模块

使用电沉积模块的模型和控制电沉积过程

装饰性电镀假设二级电流分布带有阳极和阴极的完整巴特勒 - 沃尔默动力学。显示了零件的正面和背面的沉积厚度。

研究电沉积细胞的所有重要特征

建模和模拟是理解，优化和控制电沉积过程的经济高效方法。典型的模拟会产生电极表面的电流分布以及沉积层的厚度和组成。模拟用于研究重要参数，例如细胞几何形状，电解质组成，电极反应动力学，工作电压和电流以及温度效应。有了有关这些参数的信息，您可以优化电化学单元的工作条件以及面罩的放置和设计，并确保表面的质量，同时最大程度地减少材料和能量损失。

与一系列不同的电化学应用有关

电沉积模块适用于多种应用，包括：电子和电气零件的金属沉积；腐蚀和磨损保护；装饰电镀；具有薄和复杂结构的零件的电型；蚀刻电动;电工；和电化。使用电沉积模块，您可以考虑所有参与现象并将它们一起模拟。更具体地说，您可以仔细描述描述当前运输和保护，化学物种运输，电荷平衡和电化学动力学的方程式。 Due to the ability to account for several relevant phenomena, you are able to obtain accurate estimates of the quality, shape, and thickness of the deposit on the surface of the electrodes.

工具和物理界面可在电沉积模块中可用，以定义过程的物理特性。预定义的配方使您可以对主要，次级和第三级分配效果进行建模 - 通常的表面表面处理和过程质量的极好指标。

附加图像：

移动边界在铜电沉积在电路板上的应用中的影响。该模型是时间依赖性的，结果清楚地表明，由于铜的不均匀沉积，沟渠的口变窄。

在电感线圈上沉积，其中包括使用分离的光孔掩模，以及在光片剂顶部的扩散层。电解质中铜离子的传质对沉积动力学有重大影响，从而导致沉积模式外部的沉积速率更高。

旋转缸船体电池中的主要，次级和第三电流分布。

印刷电路板（PCB）电镀的模型。结果表明，电场线和PCB中板条铜电路的厚度。应用程序构建器用于构建应用程序，而不是用于模拟相同属性的应用，而无需大量的模拟知识。

由印刷电路板（PCB）电镀（PCB）的Comsol模型构建的COMSOL应用程序。结果表明，电场线和PCB中板条铜电路的厚度。该应用程序可以研究印刷电路板（PCB）中铜电路的厚度和均匀性，以进行不同的参数，例如电镀速率，布局和浴室设置。该应用程序还可以用于查找给出均匀目标的最佳沉积速率，并找到位于阳极和PCB之间的光圈的最佳设计（防护罩）。

这些设置功能来自由印刷电路板（PCB）电镀模型构建的COMSOL应用程序。该应用程序内置的功能可以操纵许多不同的浴缸和光圈几何尺寸，并可以上传自己的设计。这使您可以研究印刷电路板（PCB）中铜电路的厚度和均匀性，以进行不同的参数，例如电镀速率，布局和浴室设置。该应用程序还可以用于查找给出均匀目标的最佳沉积速率，并找到位于阳极和PCB之间的光圈的最佳设计（防护罩）。

使模拟成为工作流程的一部分

与所有化学过程一样，您可以根据目的研究不同尺度的电沉积过程的许多影响。在微观级别上，这可能意味着研究参与反应的电化学动力学以及不同的水平或引人注目的条件对电沉积动力学的影响。在计数器电极上，可能需要仔细选择电催化剂和电极微结构，尤其是对于需要最小化损耗的电气启动。模拟这些过程并将它们与过程中的实验或数据进行比较，将使您能够了解电极表面的电荷传输反应机理，并得出电化学动力学参数，例如交换电流密度和每个反应的电荷传递系数。通过了解这些机制和参数，您可以在更大范围内模拟沉积或蚀刻的速率和分布。同时，您将考虑系统的工作条件，例如电池和电极几何形状，电池电压或强加的电流，掩盖和屏蔽，电解质组成和流动，流量，气体演化和温度。

标准化的comsol桌面^®用户界面是电沉积模块的基础，也用于Comsol Product Suite中的所有其他附加产品。乐动体育app无法登录这使您能够将描述您的电沉积或蚀刻过程的物理学与其他模块（例如用于研究热效应的传热模块或用于了解两相流量的效果的CFD模块）。此外，可以对其他物理特性（例如结构完整性）进行建模，以共享与您用来建模电化学单元格的相同模型文件。这个统一的建模平台是与工程师合作在不同领域进行相同过程的工程师的理想工具。

用于建模电沉积和电镀电池的易于使用的工具

电沉积模块具有许多易于使用的工具，用于与电沉积和电镀单元相关的许多特性。这些包括以下内容：

电化学反应动力学

您可以定义电力电荷转移反应，其中动力学表达式可以是模型变量的任意函数。这些示例包括化学物种浓度，电极 - 电解质界面处的局部电极和电解质电势以及温度。在二级和第三电流分布界面中，您还可以输入电极动力学的参数，例如交换电流密度，阳极和阴极电荷传递系数，化学计量和平衡潜力，用于系统中的电极反应。预定义的表达式也适用于巴特勒 - 沃尔默和塔菲尔表达式。此外，您可以在单电极表面上添加几个竞争反应，例如在电镀电极处添加氢进化。对于第三级电流分布，您可以通过使用浓度的变量将电极反应与电极动力学表达式中电活性物种的局部浓度相结合。还可以通过使用NERNST方程来估计浓度过电势的浓度过电势的贡献。

流体流

通过Navier-Stokes，Darcy的定律和Brinkman方程式，在电沉积模块中还可以使用用于建模层流和多孔介质流的接口。可以通过将适当的物理接口从CFD模块耦合到模拟来考虑湍流和两相流。

电沉积层

电沉积模块进一步配备了支持，以通过对沉积层在阴极处的厚度生长时对移动边界进行建模，包括对电化学过程的几何变化的影响。向后或生长的表面可以显着影响细胞的操作，而电沉积模块则动态考虑这些变化作为模拟的一部分。此外，对于沉积金属层或阳极厚度变化很小的情况，您还可以选择一个物理界面，以跟踪板条层厚度，以及这如何影响电极中的欧姆效应，而无需实际更改几何形状。取而代之的是，引入了厚度的变量，也会影响电极的局部电导。电极厚度的变化可以通过定义化学计量的系数，摩尔质量和电极反应的沉积或消耗金属的密度来自动计算。

电解质和电极中的电流平衡

电解质中离子传输的描述以及电极中的电子传导，结合电流和电荷的保护，形成了电沉积模块的骨架。在主要和二级电流分布界面中，假定电解质中的离子传输是通过离子迁移而进行的，从而忽略了扩散的影响。当电解质中的混合足以消除浓度梯度时，这很有用。当您仅将浓度梯度接近电极表面时，也可以使用二级电流分布配方，并使用分析表达式对电极表面的边界层浓度变化进行分析表达式。在第三级电流分布界面中，使用扩散，对流和迁移（Nernst-Planck方程）描述了电解质中离子的传输。电流密度通过模块自动评估，通过添加从离子传输到电流密度的所有贡献。因此，通过离子的扩散和迁移来描述电流密度，当电解质中存在实质浓度变化时，这是必需的。电极中的电流平衡完全耦合到电极表面的电解质的电流平衡，并通过电极反应动力学。欧姆定律描述了电极中电流的传导。电沉积模块还包含一个用于通过薄金属结构或壳进行电流传输的接口，例如，在电镀过程开始时对罢工进行建模。 This allows you to model thin electrodeposited layers on non-conductive structures together with current balances in the electrolyte accounting for ohmic losses in the electrodes.

材料运输

电沉积模块通过稀释和浓缩溶液中的扩散，对流和迁移来建模化学物种的运输。该模块包括一个预定义的Nernst-Planck方程界面，但是该模块还将迁移添加到化学物种中的稀释和浓缩溶液中以及多孔介质中的迁移。

传播热量

当您拥有电沉积模块时，对流，传导和焦耳加热都可以建模，该模块包含通过多孔介质进行传热的特定物理接口。该模块增加了电化学过程到热平衡的贡献。例如，它增加了由于激活过电势作为电极边界处的热源而引起的损失。