文档介绍:电化学基础
电化学是研究化学现象和电现象之间关系的科学,或者说是研究化学能与电能之间相互转换关系的科学。它所研究的对象包括:第一类导体、第二类导体、两类导体的界面性质以及界面上所发生的一切变化。
第一节两类导体
    能导电的物质称为导体。根据传导电流的电荷载体(载流子)的不同,可以将导体分为两类:第一类导体和第二类导体。
一、第一类导体
    由电子来传导电流的导体称为第一类导体或电子导体。属于这类导体的物质有金属、合金、石墨、碳以及某些金属的氧化物(如PbO2、Fe3O4)和碳化物(如WC)等。电镀生产中经常用到的各种导线、汇流排、导电棒以及各种阳极板等,都是用第一类导体制作的。
    上述金属、石墨等各种物质虽都能导电,但由它们制成的各种物体的导电能力却各不相同,这是因为它们的电阻(即阻滞电流的能力)不同,物体的电阻愈大,其导电能力愈差。实践证明,物体的电阻与它们的几何形状密切相关:电阻与物体的长度成正比,与物体的横截面积成反比,即
R=
式中 R——物体的电阻,单位是Ω;
     l——物体的长度,单位是cm;
     A——物体的横截面积,单位是cm2;
    ρ——是个系数,称为电阻率。它代表长1cm、截面积为1cm2这样一段物体的电阻,单位是Ω·cm。
          1cm2这样一段物体的电阻,单位是Ω·cm。
    利用电阻率ρ的大小来比较各种物体的导电能力,比利用电阻R更为方便,因为这时不再需要考虑物体几何形状的影响。
    第一类导体的电阻率如表1-2-1所列。
表1-2-1第一类导体的电阻率(18℃)
导体材料
电阻率/Ω·cm
温度系数(平均值)
银(%)
×10-6
×10-3
铜(控制的)
×10-6
×10-3
金
×10-6
×10-3
铝(99%)
×10-6
×10-3
青铜
~4×10-6
4×10-3
黄铜
6~9×10-6
1×10-3
铑
6×10-6
锌
×10-6
×10-3
钴
×10-6
×10-3
镍(97%)
×10-6
×10-3
镉
×10-6
×10-3
纯铁
1×10-5
×10-3
铂
×10-5
×10-3
锡(拉制的)
×10-5
×10-3
碳素钢
~×10-5
×10-3
灰铸铁
~×10-5
×10-3
铅(轧制的)
×10-5
4×10-3
汞
×10-5
×10-4
碳
5×10-3
    温度变化时,电阻率也随之变化,其数值随温度的升高而增大。这是因为当温度升高时,第一类导体晶格中离子的振动增强,电子移动的阻力增大,故电阻率的数值增大。温度对第一类导体电阻率的影响可用下式表示:
ρt=ρ18[1+α(t-18℃)]
式中  ρt——任一温度下导体的电阻率;
     ρ18——18℃时导体的电阻率;
       α——温度系数;
        t——导体所处的