粉末冶金原理_考研复习纲要

1、课程名称： 粉末冶金学powder metallurgy science第一章 导论1 粉末冶金技术的发展史history of powder metallurgy粉末冶金是采用金属粉末（或非金属粉末混合物）为原料，经成形和烧结操作制造金属材料、复合材料及其零部件的加工方法。 粉末冶金既是一项新型材料加工技术，又是一项古老的技术。.早在五千年前就出现了粉末冶金技术雏形，古埃及人用此法制造铁器件；.1700年前，印度人采用类似方法制造了重达6.5t的“deli柱”（含硅fe合金，耐蚀性好）。.19世纪初，由于化学实验用铂（如坩埚）的需要，俄罗斯人、英国人采用粉末压制、烧结和热锻的方法制造致密铂，

2、成为现代粉末冶金技术的基础。.20世纪初，现代粉末冶金的发展起因于爱迪生的长寿命白炽灯丝的需要。钨灯丝的生产标志着粉末冶金技术的迅速发展。.1923年硬质合金的出现导致机加工的革命。.20世纪30年代铜基含油轴承的制造成功，并在汽车、纺织、航空、食品等工业部门的广泛应用。随后，铁基粉末冶金零部件的生产，发挥了粉末冶金以低的制造成本生产高性能零部件的技术优点。.20世纪40年代，二战期间，促使人们开发研制高级的新材料（高温材料），如金属陶瓷、弥散强化合金作为飞机发动机的关键零部件。.战后，迫使人们开发研制更高性能的新材料，如粉末高速钢、粉末超合金、高强度铁基粉末冶金零部件(热锻)。大大扩大了粉末

3、冶金零部件及其材料的应用领域。.粉末冶金在新材料的研制开发过程中发挥其独特的技术优势。2 粉末冶金工艺粉末冶金技术的大致工艺过程如下：原料粉末+添加剂（合金元素粉末、润滑剂、成形剂）成形（模压、cip、粉浆浇注、轧制、挤压、温压、注射成形等）烧结（加压烧结、热压、hip等）粉末冶金材料或粉末冶金零部件 后续处理fig.1-1 typical processing flowchart for powder metallurgy technique3 粉末冶金技术的特点.低的生产成本： 能耗小， 生产率高，材料利用率高，设备投资少。 工艺流程短和加工温度低加工工序少少切削、无切削.材料成分设计灵活

4、、微观结构可控（由工艺特征决定）：能制造普通熔练法不可能生产的材料，如w-cu、sno2-ag、wc-co、cu-石墨、金属陶瓷（tic-nicr,al2o3-ni或cu,tib2-cu等）、弥散强化材料（al2o3-cu al2o3-al，y2o3-fe基合金）、粉末超合金（非相图成分）、难熔金属及其合金如钨钼、含油轴承、过滤材料等。.高的性能：粉末高速钢、粉末超合金因无成分偏析和稳定的组织（细的晶粒）而性能优于熔炼法制备的合金；纳米材料，金属陶瓷梯度复合材料（梯度硬质合金）。主要不足之处：.由于受设备容量的限制，传统粉末冶金工艺制造的粉末冶金零部件的尺寸较其它加工方法（铸造，机加工等）小；

5、.材料韧性不高；.零部件的形状复杂程度和综合力学性能有限等。 正被新型成形技术（如无模成形技术，温压成形，注射成形）逐步克服。4 粉末冶金材料及其零部件的应用由于粉末冶金材料及其零部件较其它加工方法制造的零部件的成本低，以及其性能能满足特种要求，因而粉末冶金零部件和材料在国民经济各部门的应用十分广泛。如：.汽车制造业的各种粉末冶金零部件；.机加工工业中的切削用硬质合金和粉末高速钢刀具；.电子工业用粉末冶金磁性材料和电触头；.计算机的原器件用电子封装材料；.机械制造业的减磨零件和结构部零件；.航天航空业中的耐热材料及结构零部件；.家用电器中的微型轴承；.原子能材料；.武器系统和作战平台（高效、低

6、成本）；.建材工业用金刚石工具材料等。.环保与化工用催化剂及过滤器件。总之，粉末冶金材料与人们的生活密不可分，在国民经济和国防建设中发挥重大作用。而且，随着粉末冶金新技术和新工艺的开发与应用，粉末冶金的技术上的优越性也更加显著，应用领域不断扩大。如温压成形技术的出现使粉末冶金零部件在轿车上的应用水平由原来的13.2kg/辆增加到22kg/辆，大大扩大了粉末冶金零部件的应用范围。5 粉末冶金的未来发展. 大量高性能铁基粉末冶金结构零部件的开发与应用。组织均匀的全致密、高性能难加工材料的开发与应用。非平衡材料（amorphous,microcrystalline,metastable alloys

7、）.特种新型材料的开发与应用（纳米复合材料，梯度复合材料）. 新型成型与烧结技术的开发. 计算机仿真技术的应用6 粉末冶金技术与其他材料加工技术间的关系粉末冶金作为一种加工方法，主要从成本和性能上弥补其他加工技术上的不足。与其它加工技术一样同属材料科学与工程的范畴，为人类社会的文明和进步不断提供物质基础。特别是，在新材料的研制和开发过程中，粉末冶金技术因其独特的工艺优势将继续发挥先导作用。第二章 粉末的性能与测试方法简介1 粉末及粉末性能1 粉末颗粒与粉末体的概念 习惯上，人们按分散程度将自然界的固体分为三类，即致密体（1mm）、粉末体（0.1m1mm）和胶粒（38m）粉末的粒度分析。测得粉末

8、颗粒的最大外形尺寸。目或网目数m：指筛网上一英寸长度内的网孔数。目数，网孔 m=25.4/(a+d)其中a=网孔尺寸； d=网丝径。且一英吋等于25.4mm。筛网标准：使用较多的是泰勒筛制。其分度方法是以200目的筛孔尺寸（0.074mm）为基准，依次乘以主模数21/2得到比得200目更粗的150、100、65、48、35目；对于小于200目的筛网，则依次除以主模数21/2得到比200目更细的270、400目。若所需的筛网粒级更加密集，则可用副模数21/4去乘或除。与上一筛制相比较，筛网数量增加一倍。 筛分析法简单快捷，工业用铁、铜基粉末常采用此法来分析粉末的粒度组成。4.2显微镜法(micr

9、oscopy)：a光学：粒度大于1m；b 电镜：粒度大于0.001m。此法测得的是颗粒定向径或投影径。并且，易于观察颗粒的表面形貌。 借助于图像分析仪可进行快速定量分析。43 沉降分析(sedimentation)：适合于粒度细小粉末的分析。原理：重力g=d3g/6 浮力f=d3og/6 运动阻力r=3dv。当颗粒受力处于平衡状态时（即fi=0），颗粒在液体中匀速运动。不难想象，粒度较粗的颗粒在沉降初期，因受到较大的重力作用而具有较大的初速度而较快地到达沉降天平的托盘。细小颗粒较后到达。 d=175/(-o)0.5(h/t)0.5=沉降介质的粘度；=颗粒的密度（有效密度）；o =介质的密度；h

10、=沉降起始高度；t=沉降时间 一般采用沉降天平分析。44 x-射线衍射：纳米粉末的粒度分析45 激光衍射5 粉末比表面(specific surface area)粉末克比表面sm：1克质量的粉末所具有的总表面积，m2/g；粉末体比表面sv：单位体积粉末所具有的总表面积，m-1。便于不同材质粉末的比表面大小的比较。二者间的关系：sv=松sm对于颗粒形状相似的粉末体，sm，颗粒尺寸。粉末颗粒的比表面取决于颗粒形状、粉末粒度及其组成、颗粒的表面粗糙程度。粉末的比表面决定了粉末的成形性和烧结性的好坏，是粉末的重要性能。3 1气体吸附法bet法原理：测量吸附在固体表面上气体单分子层的质量或体积，由气体

11、分子的截面积换算出单位质量粉末的表面积。 sm =vmn0am/(22400m)vm=吸附在粉末颗粒表面的单分子气体的总体积；n0=阿佛加德罗常数；am=被吸附气体分子的截面积； m =粉末质量测试方法：分为容量法和质量法。前者直接测量被吸附单分子气体的体积，而后者则称量吸附前后粉末质量的变化，得到吸附量，再转换成气体分子的体积。52空气透过法（air permeability）：测量空气流过一定厚度粉末床后压力的变化。适合于微小粉末粒度和比表面的测定。 3粉末的工艺性能（processing property）1 粉末松装密度(apparent density)与振实密度（tap or pa

12、cking density）.松装密度（俗称松比） 粉末在规定条件下自然填充容器时，单位体积内粉末质量。取决于粉末的制备方法粉末颗粒的形状（导致机械啮合和产生拱桥效应的机会）、颗粒的密度（自然填充的动力，固体的理论密度和内孔隙存在与否）及表面状态（粗糙程度，决定了颗粒之间的摩擦力）、粉末的粒度及其组成（ 拱桥效应粉末颗粒间的摩擦力+颗粒重力）及粉末的干湿程度（液膜导致颗粒间粘附力）。.粉末振实密度（tap density） 在规定的条件下，粉末受敲打或振动填充规定容器时单位体积的粉末质量。振动作用为颗粒间的相互填充创造条件（输入动力和减小颗粒间填充前的摩擦力）。因而，其数值大于粉末的松比。.粉

13、末体的孔隙度=孔隙体积/粉末表观体积=1-/m（相对密度d）；.相对体积是相对密度的倒数1/d=m /1，且=1-1/2 流动性（flowability,flow rate）：50克粉末从标准漏斗流出所需的时间，以秒/50g表示。一般来说，粉末的流动性与其松比成正比。即粉末的松装密度愈高，其流动性愈好。粉末的流动性反映颗粒间内摩擦力的大小。在粉末压制过程中，流动性决定了粉末填充模腔的均匀性和自动压制可实现程度。若粉末的流动性太差，需对粉末进行制粒处理。3 粉末的压制性（compactability）：粉末的压缩性与成形性的总称。.压缩性（compressibility）：表示粉末在指定的压制条

14、件下，粉末被压紧的能力。一般用压坯密度（或相对密度表示）表示。主要取决于粉末颗粒的塑性，颗粒的表面粗糙程度和粒度组成。.成形性（formability）：粉末经压制后，压坯保持既定形状的能力。一般用压坯强度表示。即颗粒间的结合强度和有效接触面积大小反映了粉末颗粒的成形性能。.影响因素：除了粉末的塑性（颗粒的显微硬度颗粒合金化、氧化与否，粒度组成）以外，其它因素（粉末颗粒形状、颗粒表面状态、粒度）对两者的影响规律恰好相悖。为了制取高压缩性与良好成形性的金属粉末，除设法提高其纯度和适当的粒度组成以外，表面适度粗糙的近球形粉末是一重要技术途径。 4 化学成分1 粉末化学成分 金属粉末的化学成分包括主

15、要金属的含量和杂质含量。化合物粉末还包括主要元素含量是否与化学计量一致的问题。 粉末中的主要杂质的种类：.与主要金属结合，形成固溶体、化合物，还原铁粉中的si,mn,c,s,p,o；钨粉中钼、钠等；.机械夹杂：sio2、al2o3，毛刷纤维材料，舟皿和球磨机内壁材料成分等.制粉方法固有的杂质：如羰基法引入的游离c等，还原铁粉中的硅酸盐杂质的存在造成粉末工艺和物理性能的下降。2 主要分析内容 除分析主要成分的含量以外，还需测定其它成分（包括杂质）的含量。2.1金属粉末的氧含量若氧与金属成分形成可还原的氧化物或部分固溶在金属中的氧。这部分氧的含量通常采用氢损法测定。但若金属粉末中还存在可与氢形成挥

16、发性化合物的元素如碳和硫，则导致测定值高于实际氧含量。该法适合于一般工业用fe、cu、ni、co、w、mo粉的氧含量分析。若粉末中含有不被氢还原的氧化物（如钙、硅、磷、铝、铬、锰等），则测定值低于实际氧含量。 对于超细或纳米（金属或非氧化物陶瓷）粉末，由于表面能和活性极高，导致氧的大量吸附，氧含量很高。这些氧对后续加工带来相当的困难，如在超细或纳米硬质合金的生产过程中，造成合金碳含量控制和烧结致密化等困难。2.2金属粉末的杂质的测定 一般采用酸不溶物法测定。采用有机酸（铜用硝酸，铁用盐酸）溶解粉末试样，经过滤和高温煅烧，称量计算。如：铁粉盐酸不溶物=盐酸不溶物的克数/粉末试样克数100%铜粉硝

17、酸不溶物=（不溶物克数-相当于锡氧化物的克数）/粉末克数100%作业题：教材164页中1、3、4、5及“粉末压缩性与成形性的影响因素有哪些？怎样协调两者间的矛盾？”。第三章 粉末制备技术粉末性能取决于粉末制备方法，对粉末冶金材料的性能和加工过程的影响极大。因此，对于具体的应用要求必须选择好合适的粉末原料。对于粉末冶金工艺过程来说，粉末的制备技术是关键的第一步。1粉末制备方法概述及分类1物理化学法1. 1还原法：.碳还原法（铁粉）.气体（氢和一氧化碳）还原法（w,mo,fe,ni,cu,co及其合金粉末）.金属热还原法（ta,nb,ti,zr,th,u）shs自蔓延高温合成。1.2还原-化合法：

18、适合于金属碳化物、硼化物、硅化物、氮化物粉末1.3化学气相沉积cvd1.4物理气相沉积pvd或pcvd（复合粉）1.5电解法：水溶液电解（cu,fe,ni,ag粉）；熔盐电解（ta,nb,ti,zr,th等活泼金属粉末）1.6羰基物热离解法：fe,ni,co粉末2 机械法2.1机械研磨：铬粉，铁铝合金，硅铁合金，钼铁合金，铬铁合金等脆性金属或合金粉末。2.2雾化法：包括气体雾化（空气和惰性气体）和水、油雾化以及旋转电极雾化等。.气体雾化：铁、铜、铝、锡、铅及其合金粉末（如青铜粉末、不锈钢粉末）；.水雾化：铁、铜及合金钢粉末；.旋转电极雾化：难熔金属，铝合金、钛合金、超合金粉末，工具钢粉末。.其

19、它形式的雾化：2粉末冶金铁粉的制造在粉末冶金材料及其零部件中，铁基粉末冶金零部件在工业领域中的应用最为广泛。因而，在一般的工业领域，粉末冶金零部件一般指的是铁基粉末冶金。本节主要介绍固体碳还原法和雾化法，并介绍一种铁粉制造新技术。1 还原铁粉固体碳还原法(carbon reduction)1.1基本原理：1.1.1还原反应 氧化物meo被还原剂x还原的还原通式可表示如下： meo+x=me+xo还原剂x的选择依据：.gmeogxo；.还原剂的氧化产物和还原剂本身的组份不污染被还原金属或易被分离。而该反应又可看成下述两个基本反应组成，即： me+0.5o2=meo (1) x+0.5o2=xo

20、(2)将（2）-（1）得到上述总反应。由热力学可知，还原反应的标准等压位变化为 go=-rtlnkp g2o=-rtlnkp1=0.5rtln(po2)xo g1o=-rtlnkp2=0.5rtln(po2)meo go=g2o-g1o = 0.5rtln(po2)xo-ln(po2)meo = 0.5rtln(po2)xo/(po2)meoy，x=1.5,4/3,1；y=4/3,1,0。当x=0，则铁被还原。a.固体碳不是直接的还原剂，co才是直接还原剂。虽然固体碳也能还原铁的氧化物，但反应界面很小，碳的固相扩散速度与碳以co形式的气相迁移相比几乎可以忽略，在整个还原过程中处于次要地位。b.

21、若将fe-o,c-o两相图的重叠，当温度t570，y值在4/310范围内依次变化即由fe2o3fe3o4浮斯体（feo. fe3o4固溶体）fe（金属铁）； 当t105/s，是传统雾化技术的重要发展。由于强化冷却过程和外界输入能量，可得到性能奇异性能的粉末和合金。主要技术特点是：.基本消除了合金成份偏析，提高合金元素和相在基体中的分布均匀性；.提高合金元素的固溶度；.可得到许多非平衡相或材料，包括非晶、准晶、微晶粉末。经固结后，这些材料具有奇特的力学、物理和化学性能；.可抑制有害相的形成。如在al-fe合金中，针状的化合物转变为弥散相，大幅度改善合金的力学和耐热性能。3钨粉和wc粉末的制造1

22、氢还原制备w粉1 1钨及其氧化物的性质11 1钨氧化物的形态四种形态：wo3(浅黄)；wo2.90 (蓝色)；wo2.72 (紫色，工艺控制得当，难以出现)；wo2 (棕色)11 2钨的形态 分为-w（稳定）、-w（立方型微晶，活性高，可自燃）两种。-w是一种特殊结构的不稳定电子化合物，不是-w的同素异构体。在520-850时可转变成-w。单个钨粉颗粒的粒度很细，一般以二次颗粒的聚集形式存在。1 2基本原理：一般采用三氧化钨作为生产钨粉的原料。1.2.1还原反应 wox+h2woy+h2o (反应通式)其中x=3,2.90,2.72,2；y=2.90,2.72,2,0。x、y值逐渐降低，且y=

23、0意味着钨的生成。当反应温度高于584,反应分四步进行,即wo3wo2.90wo2.72wo2w；当温度低于584，反应则分三步进行：wo3wo2.90wo2w。1 2钨粉粒度的控制 钨粉粒度分类： 超细粉：10m1.2.1钨粉在还原过程中粒度粗化机理a 挥发沉积机理：氢中水分子与钨氧化物反应生成挥发性的水合物， wox+h2owox.nh2o(g) 气相中的钨氧化物被氢还原沉积在钨颗粒上，导致w颗粒长大。这是w颗粒长大的最主要的机理。 钨氧化物的水合物的挥发性随钨氧化物中的含氧量、气氛中含水量的增加和还原温度的升高而增大。而钨粉颗粒长大的趋势又随还原气氛中水合物浓度的提高而加强。b 氧化还原

24、机理： 当氢中水含量较高时，已还原的细钨颗粒优先被氢中水氧化生成钨氧化物，再按照挥发沉积机理导致w颗粒的长大。利用这一现象可制备粗颗粒钨粉。1 2钨粉粒度的影响因素及控制方法（1） 原料： a 粒度：当采用wo3时，其粒度与还原钨粉粒度间的依赖性不太明显，而主要取决于wo2的粒度。目前，采用蓝钨（蓝色氧化钨）作原料。该原料具有粒度细、表面活性大，w粉一次颗粒细和便于粒度控制的特点。 b 杂质元素：影响透气性或生成难还原化合物。. k、na等促使钨粉颗粒粗化；. ca、mg、si等元素无明显影响：. 少量mo、p等杂质元素可阻碍w粉颗粒长大（2）还原方式：粗颗粒一阶段还原；中、细颗粒二阶段还原（

25、3）氢气： . 氢的露点（dew point）：露点,dp . 流量q：q，有利于带走气相中的水份，dp . 通氢方向：顺流通氢，dp；逆流通氢，dp （4）还原工艺条件： .还原温度t：t，提高钨氧化物的水合物在气相中的浓度，dp； .推舟速度v：v，高氧指数的氧化物具有更大的挥发性，提高浓度，dp； .料层厚度t：t，不利于氢向底层物料的扩散，钨氧化物的含氧量高，dp。（5）添加剂：少量的添加剂如cr、v、ta、nb等的盐可抑制钨粉颗粒的粗化。2碳化钨粉的制取工业生产中，一般采用碳管炉对钨粉进行碳化，碳黑作为碳的来源。2.1碳化原理：气-固反应通氢碳化：w+c+（h2） wc+（h2） c

26、h4直接与钨粉反应无氢碳化：w+c+（co2)wc+（co2) co直接与钨粉反应其中氢、二氧化碳成为碳的载体，强化反应过程。2.2 wc粉质量的控制2.2.1 碳含量 wc的理论碳含量为6.12%。若化合碳的含量低于这一数值，则在硬质合金中形成脆性相-相；若高于这一数值则会生成游离石墨。这二者都是硬质合金的结构缺陷，导致硬质合金强度的大幅度下降。但当合金中碳含量在6.05-6.2%范围内波动时，合金强度变化不大。控制方法：a 配碳控制：取决于合金牌号、季节（湿度）、钨粉的含氧量等。b 工艺控制：.碳化时间t：t过短，游离碳多，化合碳降低；t过长，脱碳。.碳化温度t：碳化温度过高，强化气相组份

27、与碳黑反应的程度，增加了形成w2c的可能性。.碳化气氛（通氢与否）：.其它杂质元素含量的变化：ca、mg、si如si的变化：sio2+c=sio+co sio+c=si+co sio2 +si=2sio 2sio+o=2sio2（白烟）2.2.2 粒度控制：wc颗粒粒度长大机理是烧结和再结晶。a 钨粉粒度：w粉的一次颗粒大小决定wc粒度。w粉粒度不同，wc粉末颗粒在碳化过程中的长大趋势也不一样。即.细钨粉原料，wc颗粒长大趋势明显；.中颗粒w粉，wc颗粒长大趋势不明显；.粗颗粒w粉，wc颗粒基本不长大。b 碳化温度：t，dp；c 碳化时间：，dp。d 添加剂：tac、vc、cr2c3等，以其化

28、合物（或相应氧化物）粉末形式添加到w粉、碳黑混合物中，添加量为0.5-2%，可阻碍wc颗粒长大。若添加的是氧化物，则注意相应的配碳量。4电解法制造铜粉 电解法分为水溶液电解和熔盐电解。两者的区别在所采用的电解质不同，而电化学原理完全相似。水溶液电解可制取cu、ni、fe、ag及相应合金粉末；熔盐电解可制取ta、nb、ti、zr、be、th粉末。 电解法制造金属粉末的技术特点：.粉末纯度高，粉末形状多为树枝状，成形性很好，压缩性较差。 .过程电耗大，粉末制造成本高。 本节就水溶液电解制取铜粉末为例介绍电解法。1 基本原理电化学原理（与电解铜和电镀相同）1.1导电过程：正离子向阴极迁移，而负离子向

29、阳极迁移。1.2电化学体系cu（粉末）|cuso4+h2so4(aq)|cu(板)1 3电极反应电离反应：cuso4=cu2+so42- h2so4=2h+ so42- h2o=h+oh-阳极反应（氧化）：cu（板）-2ecu2+ 2oh-2eh2o+0.5o2阴极反应（还原）： cu2+2ecu（粉末） 2h+eh2 阳极铜失去电子成为铜离子进入溶液；阴极溶液中铜离子在阴极得到电子而在阴极上析出。只要达到合适的电解条件，就能实现致密铜向粉末化的转变。同时，副反应的存在导致电解产量降低。1.3电解的基本规律1.3.1 电解是原电池反应的逆反应 当外加电压与原电池的电动势(eth=阳-阴)相等时

30、，氧化与还原反应达到可逆平衡。在实际的电解过程中，由于存在电化学极化、接触电压降、溶液电阻所造成的电压降，上述可逆动态平衡并非易建立； 当外加电压小于原电池的电动势时，负极发生氧化反应，而正极发生还原反应，即原电池反应。当外加电压大于原电池的电动势时，阳极发生氧化反应，阴极则发生还原反应。1.3.2物质溶解与析出规律在电解过程中物质溶解或析出的先后，取决于该元素的标准电极电位及其离子在溶液中的浓度。在阴极，电极电位高的离子易获得电子而优先析出。而在阳极，电极电位愈低者优先氧化而溶解，进入溶液。1.3.3槽电压的构成分解电压ec：使电解过程能显著进行的外加电压，由理论分解电压eth和超电压ee两

31、部分构成，即ec = eth + ee 超电压ee：实际分解电压与理论分解电压之差，用以克服电解阻力（如极化等）。包括电阻极化、浓差极化、电化学极化。接触电压降ecr：由接触电阻所导致的压降ecr =i.rc槽电压et= ec + ecr +el（溶液电阻压降），即维持电解过程正常进行的总电压。理论分解电压和电化学极化电压取决于具体的电解体系，不可降低。但可采取如下措施来降低槽电压：. 降低电阻极化电压：适当增加刷粉次数（但过多会导致粉末变粗）。. 降低浓差极化电压：搅拌和适当提高电解液温度（否则使粉末粗化）。. 降低电解液电阻压降：适当提高温度和增加溶液酸度，缩短极间距。. 降低接触电阻压降

32、：保持接触处光洁，采用良导体。1.4电解产量定律(法拉第第一定律)及电解制粉过程中的能量问题电化学当量 q=m0/(n96500c)=m0/(n26.8ah) 金属的原子量 法拉第常数f 即通过一安培.小时的电量所能析出物质的克数，克/安培.小时。 电解产量 m=电化学当量与电量的乘积qit即电解产量与电化学当量和电量成正比。电流效率和电能效率是电解制粉的两项重要的技术经济指标。电流效率：指一定电量电解出的产物的实际质量与理论质量之比，反映电量的利用率。即i=m/(qit)1 起因于电解过程中的副反应和漏电。副反应有：阴极析出氢气；阴极上已析出铜的溶解；cu+离子的生成。影响因素：a 离子浓度c，i。b 酸度（h+的浓度），i；电能效率：指在电解过程中生产一定质量的物质在理论上所需电能与实际消耗的电能量之比。e