NaF-KF-K₂TaF₇熔盐Ta(V)在钨电极上的电化学还原机理

熔盐电镀钽层具有高熔点、耐烧蚀等高温热学力学性能。为探究钽在电镀过程的反应机理,实验在1 073 K以32.52%(质量分数)NaF-67.48%(质量分数)KF(摩尔比2∶3)共晶盐为电解质体系,添加质量分数为2%的氟钽酸钾,以Pt为参比电极,钨棒为对电极,用循环伏安法、计时电位法以及计时电流法研究了钽离子在惰性钨电极上的电化学过程和电化学结晶成核方式。结果显示,Ta(V)电化学还原过程是受扩散控制的不可逆的1步反应转移5个电子过程,电极反应方程式为:Ta(V)+5e-=Ta。根据循环伏安曲线和 Randles-Sevcik方程计算出1 073 K时Ta(V)的扩散系数为4.126×10-5 cm2·s-1;计时电流曲线表明1 073 K时,Ta(V)在钨电极上的电结晶成核方式为瞬时成核