金刚石微粉电镀镍品质影响因素研究

金刚石微粉在镀液中易漂浮导致电镀镍困难,为获得金刚石微粉电镀镍工艺,本文研究了镀瓶转速和电镀电流对金刚石微粉电镀镍品质的影响。通过对金刚石微粉颗粒在不同镀瓶转速时运动状态进行理论分析,得到了镀瓶转速调节方法,并通过实验确定了不同电镀电流时镀瓶转速的调节范围。采用单因素实验,研究了电镀电流对镀层增重率、形貌和密度的影响。结果表明:镀瓶转速在1~7 r/min范围内,从小到大逐步提高,同时电镀电流不超过3.0 A条件下,能够实现金刚石微粉电镀镍。电镀电流在0.5 A时镀层失重,出现明显退镀现象,在1.0 A时镀层有少部分漏镀现象,在1.5~2.5 A时镀层包裹完整,基本无漏镀;电镀电流在1.0~2.5 A范围时,随着电镀电流增大,镀层增重率逐渐增大,镀层密度逐渐减小。采用低转速低电流、逐步提高镀瓶转速的方法对金刚石微粉进行电镀镍,镀瓶转速在1~7 r/min,电镀电流在1.5~2.5 A时金刚石微粉电镀镍品质较好。

线锯用金刚石微粉表面化学镀镍工艺及性能研究

金刚石微粉性能是提升金刚石线锯性能的关键因素。用化学镀方法在线锯用金刚石微粉表面镀镍,通过正交试验研究金刚石粒度、次亚磷酸钠浓度、镀液pH值和镀液温度对化学镀镀层沉积速率、镀层密度、镀层耐腐蚀性能、镀层致密度等性能的影响。结果表明:M1/2、M6/12、M20/30三种不同粒度金刚石微粉,在次亚磷酸钠浓度为25~35g/L、化学镀液pH值为3~11、化学镀温度为30℃~90℃时,针对镀层沉积速率、镀层密度和镀层耐腐蚀性的最佳工艺参数不同;不同粒度的金刚石微粉在相同工艺条件下化学镀镍,金刚石微粉粒度越大,镀层越均匀致密;金刚石微粉化学镀镍各工艺参数之间相互作用,共同影响镀层性能。对于不同粒度的金刚石微粉,各因素对镀层性能的影响权重不同,因此针对不同粒度、不同镀层性能需求的金刚石微粉应采取不同的镀覆工艺参数。

聚晶立方氮化硼刀具研究热点与趋势——基于CNKI与WOS数据库知识图谱分析

聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具是基于立方氮化硼微粉与结合剂烧结而成的超硬材料刀具,因其具有高硬度、高热稳定性和良好的耐磨性等优点,在高速、高效、高精度的金属加工领域受到广泛关注。基于1993—2023年CNKI与WOS数据库中相关论文,通过CiteSpace软件制作PCBN刀具知识图谱,分析其研究热点与发展趋势。研究结果表明:国家合作图与机构合作图呈现产学研机构紧密结合现象;通过国内外关键词共线图与聚类对比得到发展热点是刀具材料、制备技术、切削加工与磨损机制;研究脉络指出未来向材料多元化、仿真与试验结合化、研究微观化、刀具专业化方向发展。

镀层中磷含量对金刚石微粉化学镀镍品质的影响

在金刚石微粉表面化学镀镍,通过改变镀液的pH值,得到不同磷(P)含量的镀层,探究镀层中P含量对镀层形貌、耐蚀性和冲击韧性的影响。用扫描电镜观察不同P含量镀层的形貌;用质量分数为10%的盐酸浸泡腐蚀镀镍金刚石微粉,研究镀层中P含量对镀层耐蚀性的影响;用冲击韧性测试仪测试镀层中P含量对镀层冲击韧性的影响。结果表明:随镀层中P含量增加,金刚石微粉镀层表面瘤状凸起物增加,表面越来越粗糙,高磷镀层表面凸起最密集;随镀层中P含量增加,镀层腐蚀失质量逐渐降低,耐蚀性逐渐增强;随镀层中P含量增加,镀层冲击韧性逐渐变差。

以创新能力培养为导向的研究生课程团队教学模式探索与实践——以材料设计课程为例

从知识体系、教学内容、教学形式、考核方式4个方面,对材料设计课程进行了以创新能力培养为目标的教学模式探索与实践。提出了通过建立知识体系、掌握研究方法、了解前沿课题、提高实践能力,提升研究生创新能力的“四位一体”教学模式。相应的教学效果评价显示,该教学模式能够有效提升研究生的创新意识和能力。

用人工神经网络预测电铸自支撑金刚石-镍复合膜沉积结果

用人工神经网络预测了电铸自支撑金刚石-镍复合膜中金刚石颗粒的含量、复合膜的厚度和表面微观形貌。结果表明,当阴极电流密度小于1.0A/dm2时,复合膜的表面均匀,无镍瘤;复合膜的沉积速率约为14μm/h。其预测的沉积结果与实际样品测量值接近,相对误差小于9.9%。人工神经网络能够充分体现电镀工艺参数与沉积结果之间的非线性关系和隐含关系,训练精度较高,具有较高的预测能力。

人造金刚石表面化学镀镍工艺

采用以次亚磷酸钠为还原剂的酸性化学镀镍液对人造金刚石进行表面镀覆。用扫描电镜及能谱分析表征金刚石表面镀镍前后的形貌和物相;用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试镀镍前后单颗金刚石的抗压强度。结果表明:通过化学镀镍的方法得到的样品,不仅存在C、Ni元素,还有P及微量的O和Cl元素。在镀层较薄的前提下,金刚石化学镀镍前后的平均单颗粒抗压强度没有明显的变化,漏镀现象越明显,抗压强度越不均匀。

金刚石-金属复合薄膜的电沉积规律

简要介绍了用电铸法制备金刚石-金属复合薄膜的方法,给出了薄膜的沉积规律,指出:电镀工艺参数如阴极电流密度、镀液中金刚石含量、搅拌等对沉积结果影响很大,而pH值、温度、阳阴极间距对沉积结果影响不很明显,重点给出了搅拌速度和位置对薄膜中金刚石含量分布的影响,搅拌速度太低金刚石颗粒分布不均匀,而搅拌速度太高则会引起沉积密度很低甚至无金刚石沉积,最佳搅拌速度范围为180 r／m-220 r／m,最佳搅拌位置在镀液下部。并从沉积机理的角度对所得结果作了简要分析。此外,采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等检测手段研究了该薄膜显微结构。

电铸超薄金刚石刀具的研制及应用

分析了超薄金刚石刀具的研究现状,用电铸工艺制备出金刚石-镍复合膜,探讨了阴极电流密度、搅拌速度和搅拌桨位置、阴极悬挂倾角、镀液温度等电镀工艺参数对金刚石-镍复合膜品质的影响规律;探讨了复合膜的后续加工工艺,指出电火花加工可以有效除去复合膜的毛边和毛刺,是一种行之有效的后续加工方法;研制出了超薄金刚石-镍复合膜切割片,并对其切割性能进行了初步试用研究。

交叉学科团队中研究生创新能力“四位一体”培养模式的探索与实践——以中原工学院低维量子物理与材料专业为例

本研究在对交叉学科团队研究生创新能力培养中存在的问题进行全面系统分析的基础上,从组建交叉学科团队、重塑课程体系、创新教学模式和完善评价机制四个方面,对以创新能力提升为导向的研究生团队培养模式进行了探索与改革,提出了提升交叉学科团队中研究生创新能力“四位一体”的培养模式,并将该模式在中原工学院低维量子物理与材料专业研究生的培养中进行了实践。实践效果表明,“四位一体”培养模式能够有效提升研究生的创新能力。

搅拌对金刚石-金属复合薄膜电沉积结果的影响及流体力学分析

给出了搅拌对金刚石-金属复合薄膜电沉积结果的影响,指出:搅拌速度对薄膜中金刚石颗粒密度影响很大, 最佳速度范围内(180r/min-220r/min),金刚石颗粒分布致密;螺旋桨位置严重影响金刚石颗粒分布均匀性,搅拌位置为镀液下部时,可以获得致密均匀的金刚石-金属复合薄膜;阴极倾斜悬挂有利于金刚石颗粒的沉积。并从固液两相流体动力学理论对结果作了简要分析。另外,采用扫描电镜(SEM)检测了薄膜中金刚石颗粒的含量和分布情况。

电铸高精度金刚石—金属复合薄膜切割工具

通过对电铸高精度金刚石—金属复合薄膜切割工具的制备方法介绍,分析了金刚石—金属复合薄膜的研究现状、研究方向及其在电子信息领域中的应用前景及市场潜力。

人造金刚石表面电镀镍工艺研究

采用电镀工艺对人造金刚石表面镀镍。用扫描电镜及X射线衍射方法表征不同增重率的电镀金刚石的形貌和物相;用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试不同增重率的单颗金刚石的抗压强度。结果表明:电镀镍金刚石表面粗糙度随镀层增重率的增大而增大;400℃处理30 min的电镀镍金刚石样品较未热处理样品的XRD图谱中,金刚石和镍均出现了峰位蓝移的现象;通过电镀方法制得的不同增重率的电镀镍金刚石样品,平均抗压强度较未镀镍金刚石有很大提高,且平均抗压强度随镀层增重率的增大而增大,经400℃处理30 min的电镀镍金刚石平均抗压强度比未热处理的电镀镍金刚石也有略微增大。

微波等离子体CVD法在人造金刚石衬底上外延生长金刚石

本文用微波等离子体化学气相沉积方法,以丙酮和氢气作为原料气体,在人造金刚石的(100)(110)面上外延出金刚石,在(111)面上生长出多晶金刚石。

微波等离子体化学气相沉积金刚石薄膜形貌分析

本文给出了微波等离子体化学气相沉积多晶金刚石薄膜及外延单晶金刚石薄膜的各种形貌,并对这些形貌的形成做了理论分析。

电镀液成分对镀覆金刚石品质的影响

研究电镀液成分对镀覆金刚石品质的影响。用冲击韧性测定仪测定镀覆金刚石的冲击韧性值；用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试不同增重率的单颗镀覆金刚石的抗压强度。结果表明：NaCl是影响电镀液导电性的主要因素，NiSO4对电镀液的导电性基本没有影响；NaCl质量浓度为5～30g／L时，镀覆金刚石的冲击韧性值随着NaCl质量浓度的增大而增大，当NaCl质量浓度超过30g／L后，镀覆金刚石冲击韧性值随NaCl质量浓度的增大而减小；NiSO4质量浓度介于100g／L和250g／L之间时，镀覆金刚石的冲击韧性值随着NiSO4质量浓度的增大而提高；增重率对镀覆金刚石的抗压强度起到决定性的作用，NaCl质量浓度和NiSO4质量浓度对镀覆金刚石抗压强度基本没有影响。

电解参数对电镀超薄金刚石刀具出刃效果的影响

用电解腐蚀方法对电镀超薄金刚石刀具进行出刃,给出了电压与电流对电镀超薄金刚石刀具腐蚀出刃结果的影响。指出:当电压大于1.2 V时,腐蚀效率与腐蚀速率较低,镀层与基体结合力较差;当电压在0.6 V～1.2 V范围内变化时,腐蚀速率逐渐增加,腐蚀效率逐渐降低,结合力较好。综合腐蚀效率、腐蚀速率与结合力这三方面情况,得出在电压为0.8 V时,出刃效果较好。取电压为0.8 V,当电流小于0.05 A时,腐蚀速率与腐蚀效率较低;当电流大于0.45 A时,复合膜与基体的结合力较差,有部分脱膜现象;当电流控制在0.15 A～0.35 A范围内时,可以得到腐蚀速率与腐蚀效率较高、结合力较好的电镀超薄金刚石刀具。

耐洗性抗静电溶剂的研制

开发一种耐洗性抗静电溶剂 ,对其合成机理作了详细分析 ,并阐述了合成这种耐洗性抗静电溶剂的关键技术 .该项目成果还可用于 PVC,PP,PE等材料的软、硬塑上 .

CVD金刚石薄膜涂层衬底预处理方法

概述了CVD金刚石薄膜涂层衬底预处理的基本方法 ,并对一些主要方法作了评述。对于硬质合金类衬底预处理、铜衬底表面预处理、钢铁衬底表面预处理、硅表面预处理 ,提高膜基结合力的途径除有研磨、超声清洗、植晶、化学腐蚀、等离子体刻蚀、沉积中间过渡层等方法外 ,还有优化衬底形状。

改革应用物理专业培养模式,培养卓越工程创新人才

分析了工科院校应用物理专业的招生、培养和就业现状,以培养卓越工程创新人才为目标,围绕专业特长培养与现代化教学、实践动手能力培养与实验教学工作、科学研究能力和创新意识的培养与毕业论文工作、就业能力的培养与跨学科问题等几个方面的问题,提出了现代化教学手段与传统教学手段相结合、专业实验开设模式改革、传统实验项目的深化改造、师生科研协作、科研成果物化与研究型实验开设、合理增设专业相关选修课等一系列具体问题的思考和尝试.