Efecto de los parámetros de control físico y el comportamiento hidrodinámico sobre la eficiencia de la electrodeposición de cobre: un estudio de simulación numérica

Este estudio se centra en la simulación de la electrodeposición de cobre y aspectos fenomenológicos y tecnológicos relacionados, influenciados por la geometría del electrodo y la velocidad de flujo del electrolito. Se empleó un enfoque de simulación multifísica, integrando modelos matemáticos que consideran la deposición electroquímica y el comportamiento hidrodinámico. El transporte iónico se describe mediante las ecuaciones de Nernst-Planck, la cinética del electrodo a través de las expresiones de Butler-Volmer, y el flujo de fluido mediante las ecuaciones de Navier-Stokes. Se desarrollaron modelos simplificados en 2D y 3D para investigar los procesos de electrodeposición en marcos industriales. Los resultados indican que la dirección del flujo de la solución en relación con la posición del sustrato dentro de la celda de electrodeposición permite optimizar la distribución del grosor del recubrimiento. La simulación numérica puede utilizarse para guiar la elección de la orientación de los cátodos que se electroplacan dentro del tanque de electrodeposición, teniendo en cuenta la dirección de agitación y logrando la mejor uniformidad del depósito.