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镜面抛光机电解去除量的计算—法拉第定律和电流效率

电解加工作为一种加工工艺方法,人们所关心的不仅是其加工原理,而且在实践中更关心其加工过程中工件尺寸、形状以及被加工表面质量的变化规律。对既能够定性分析,又能够定量计算,可以深刻提示电解加工工艺规律的基本定律就是法拉第(Faraday)定律。

法拉第定律包括以下两项内容:
1.在电极的两相界面处(如金属/溶液界面上)发生电化学反应的物质质量与通过其界面上的电量成正比,此称法拉第第一定律。

2.在电极上溶解或析出一克当量任何物质所需的电量是一样的,与该物质的本性无关,此筄法拉第第二定律。根据电极上溶解或析出一克当量物质在两相界面上电子得失量的计算(同时也为实验所证实),对任何物质这一特定的电量均为常数,称为法拉第常数,记为F。

对于电解加工,如果阳极只发生确定原子价的金属溶解,而没有其他物质析出,则拉第第一定律,阳极溶解的金属质量为

根据法拉第常数的定义,即阳极溶解lmol金属的电量为F,而对于原子价为n(更确切地讲,应该是参与电极反应的离子价,或在电极反应中得失电子数)、相对原子质量为A的元素,其lmol质量为A/n(g),则据式(1-6)可写成

这是有关质量电化当量理论计算的重要表达式。对于零件加工而言,人们更关心的是工件几何量的变化。由式(1-6)容易得到阳极溶解金属的体积为

实际电解加工中,工件材料不一定是单一金属元素,大多数情况是由多种元素组成的合金。对于合金,其电化当量的计算要复杂一些。假设某合金由共j种元素构成,其相应元素的相对原子质量、原子价及百分比含量如下所列。










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