Numéro
J. Phys. IV France
Volume 04, Numéro C1, Janvier 1994
Récents Développements en Electrochimie Fondamentale et Appliquée
Page(s) C1-39 - C1-53
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jp4:1994103
Récents Développements en Electrochimie Fondamentale et Appliquée

J. Phys. IV France 04 (1994) C1-39-C1-53

DOI: 10.1051/jp4:1994103

Basic aspects regarding irregular metal surfaces and their application in electrochemistry

A.J. ARVIA and R.C. SALVAREZZA

Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, Sucursal 4, Casilla de Correo 16, 1900 La Plata, Argentina


Abstract
The topography and other properties related to disordered metal surfaces play an important role in deposition, corrosion and growth phenomena. Metal surfaces resulting from columnar or dendritic metal deposits can be taken as models of anisotropic and isotropic strong surface disorder, respectively. The topography of rough columnar surfaces can be determined by scanning tunneling microscopy at different scales and described by means of the dynamic scaling theory. Roughness relaxation kinetics can be followed by electrochemical techniques and interpreted through a coalescence-type mechanism. Typical examples of electrochemical reactions at this type of electrodes are presented. The study of the electrochemical formation of 3D or 2D metal dendrites provides basic information about the development of either diffusion limiting aggregation-type or dense radial patterns and the design and working condition ranges. In this case, the influence of convection and, particularly, that of the relative contribution of migration and diffusion on determining the topography of the object has been established. A generalized model based upon a Monte Carlo simulation has accounted for the experimental results.


Résumé
La topographie et les autres propriétés liées aux surfaces métalliques désordonnées jouent un rôle important dans la déposition, la corrosion et les phénomènes de croissance. Les surfaces métalliques provenant de dépôts métalliques dont les formes sont des colonnes ou dendrites peuvent être considérées comme des modèles d'un fort désordre superficiel, anisotropique et isotropique, respectivement. La topographie des surfaces avec des colonnes peut être déterminée par STM à des échelles différentes et décrite par la théorie de "dynamic scaling". La cinétique de relaxation de la rugosité peut être suivie par des techniques électrochimiques et interprétée par un mécanisme de coalescence. On présente des exemples caractéristiques de réactions électrochimiques à ce genre d'électrodes. L'étude de la formation électrochimique de dendrites métalliques de types 3D ou 2D donne des informations de base sur le développement soit d'agrégats limités par la diffusion, soit de structures radiales compactes, de même que des informations sur la forme et les conditions de travail. Dans ce cas, l'influence de la convection a été déterminée, et notamment, l'influence de la contribution relative de la migration et de la diffusion sur la topographie superficielle. Un modèle généralisé basé sur une simulation de type Monte Carlo a permis de rendre compte des résultats expérimentaux.



© EDP Sciences 1994