微观浓度场对银生长形貌的调控作用

• 作者: 胥永辉 陈道梁 孙东科 李金兵 韩永生
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 微观浓度场 银颗粒 原位研究 动态生长 形貌演化 浓度梯度
• 年，卷（期）: 2021,（S2）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 281-288
• 页数: 7页
• 分类号: TQ151.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200090

摘要

利用原位光学显微镜和计算模拟技术研究了材料生长界面微观浓度场对材料结构演化的影响。在电沉积法制备银颗粒中，通过调控电位在电解液中生成氧化银胶体粒子。在外加电场作用下胶体粒子在溶液中运动，进而带动溶质的定向迁移；通过外加电场控制胶体粒子迁移速度，调控生长界面溶质浓度分布。随胶体粒子迁移速度增加，界面传质增强，颗粒生长前沿扩散层变薄，浓度梯度变大，银颗粒形貌由球状纳米晶变为对称枝晶结构，生长速度由10μm2/s 增大到60μm2/s。最后结合格子Boltzmann模拟结果，验证了界面浓度场对银颗粒形貌演化的调控作用。