Galvanostatic Deposition of Iron Powder from Sulfate Electrolytes: Experimental Analysis and Empirical Modeling
محل انتشار: مجله علم مواد و مهندسی ایران، دوره: 23، شماره: 2
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 14
فایل این مقاله در 7 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJMSEI-23-2_005
تاریخ نمایه سازی: 22 مهر 1405
چکیده مقاله:
Producing high-purity iron powders with controlled particle morphology is essential for advanced powder metallurgy, additive manufacturing, and functional materials. However, achieving precise morphological control in environmentally benign, additive-free electrolytes remains challenging. This study systematically investigates the galvanostatic electrodeposition of iron powder from sulfate-based electrolytes containing ۱۰.۰ and ۵۰.۰ g·L⁻¹ Fe²⁺, focusing on the interplay between current density, pH evolution, deposition efficiency, and particle structure. A clear transition from compact, adherent deposits at low current densities to dendritic, easily detachable powders at higher values was observed. SEM analysis revealed well-defined dendritic aggregates at ۷ A·dm⁻² (۳۰–۸۰ μm), whereas highly fragmented, porous agglomerates formed at ۱۰ A·dm⁻², accompanied by fine-scale fragmentation driven by intense hydrogen evolution. XRD confirmed pure α-Fe for current densities up to ۷ A·dm⁻², while partial oxidation to Fe₃O₄ occurred at ۱۰ A·dm⁻²; EDX mapping further supported this surface oxidation. The deposited mass increased linearly with current density for both Fe²⁺ concentrations, with regression models yielding R² values above ۰.۹۶. Current efficiency decreased at high current densities due to enhanced parasitic reactions. Overall, the results demonstrate that galvanostatic electrodeposition in additive-free sulfate media enables controlled synthesis of iron powders, with tunable morphology and phase purity governed primarily by current density and electrolyte composition.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Daniela Grigorova
University of Chemical Technology and MetallurgyDepartment of Metallurgical Technologies, Electrotechnics and Electronics
Gyunver Hodjaoglu
۱Institute of Physical Chemistry “Acad. R. Kaischew”, Bulgarian Academy of Sciences
Feyzim Hodzhaoglu
Institute of Physical Chemistry “Acad. R. Kaischew”, Bulgarian Academy of Sciences, Acad.
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :