ساطع کننده های کاتد و رشته ها

کاتدها معمولاً الکترودهایی با بار منفی هستند که در موارد زیر استفاده می شوند:

• باتری ها

• سیستم های الکترولیز

• آبکاری

• الکترو بردینگ

• انتشار الکترون

• سایر فرآیندهای تخصصی

این تصور اشتباه وجود دارد که کاتدها همیشه منفی هستند، اما در واقع، قطبیت یک کاتد عمدتاً به نوع دستگاه بستگی دارد و حتی می تواند بر اساس نحوه عملکرد مطابق با جریان الکتریکی، تعریف جهانی مبتنی بر جهت، تغییر کند. در تمام دستگاه های الکتروشیمیایی، کاتیون های دارای بار مثبت به سمت کاتدها حرکت می کنند. کاتدها الکترود یک سلول الکتروشیمیایی هستند که در آن کاهش اتفاق می افتد. جریان الکتریکی از کاتدها خارج می شود که بارهای مثبت یا یون های مثبت را جذب می کند. کاتدها الکترون ها را به یون های فلزی مثبت می دهند و در نتیجه یون فلزی را در کاتدها یا بخشی که به طور الکتریکی به کاتدها متصل است رسوب می کنند. در حالی که یون های دارای بار منفی از کاتدها به سمت همتای مثبت به نام آند دور می شوند.

برنامه های کاربردی

کاتدها منحصراً در سلول‌های گالوانیکی استفاده می‌شوند که از یک آند، کاتد و حداقل یک محلول الکترولیت آبی تشکیل شده‌اند. محلول الکترولیت می تواند در سراسر سیستم یا به صورت محلی متفاوت باشد. سلول های گالوانیکی در باتری ها، آبکاری الکتریکی و خوردگی مهم هستند. کاتدها در سیستم های کندوپاش، لوله های پرتو کاتدی و سایر سیستم های لوله خلاء الکترون ساطع می کنند. انواع دیگر تجهیزاتی که در آنها کاتدها به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، آزاد کردن الکترون‌ها از کاتد توسط میدان‌های الکتریکی قوی، گرما یا تابش الکترومغناطیسی به ترتیب در گسیل میدان، گسیل ترمیونیک و انتشار فوتوالکتریک است. کاتدهای سرد و کاتدهای گرم نیز رایج هستند. کاتدهایی که برای انتشار میدانی در لوله‌های خلاء استفاده می‌شوند، کاتدهای سرد نامیده می‌شوند، در حالی که کاتدهایی که به عنوان الکترود یا رشته‌های گرم استفاده می‌شوند، کاتد گرم نامیده می‌شوند.

ویژگی ها

کاتدها دارای چندین ویژگی خاص هستند. در یک سیستم کندوپاش، یون‌های آرگون مثبت به هدف متصل به کاتد برخورد می‌کنند. یون های هدف از محل خارج شده و برای رسوب به زیرلایه منتقل می شوند. منابع کاتدی کندوپاش معمولاً از مگنترون ها برای تولید میدان های الکتریکی و مغناطیسی قوی برای به دام انداختن الکترون ها در نزدیکی سطح هدف و تولید پلاسمای پرانرژی استفاده می کنند. پیل های سوختی همچنین حاوی کاتدها و مواد کاتدی تخصصی هستند. کاتدها الکترودهای اکسیدان در یک پیل سوختی هستند که در آن گاز اکسیژن (O2) به یون اکسیژن تبدیل می شود که می تواند از طریق الکترولیت حرکت کند. کاتدها به طور گسترده در باتری ها، سیستم های الکترولیز، آبکاری، دستگاه های الکتروشیمیایی، پیل های سوختی، الکتروونینگ، انتشار الکترون، رسوب فیزیکی بخار (PVD)، کندوپاش و سایر فرآیندهای تخصصی استفاده می شوند.

اطلاعات مرتبط

طیف IEEE - نانومواد هم آند و هم کاتد باتری‌های لیتیوم یونی را بهبود می‌بخشد.

طیف IEEE - نانوساختار سه بعدی برای کاتدها در باتری ها می تواند به معنای شارژ شدن تلفن های همراه در چند ثانیه باشد.

منبع:globalspec