金属线电极分形生长的模拟

电沉积金属过程中,阴极沉积的金属边缘会出现包括枝晶生长在内的许多复杂形态,这会严重影响电沉积产品的质量和加工过程中的电流效率.对枝晶分形生长的过程以及形貌进行研究,可以实现对沉淀物的可控生长.本研究使用Python和Matlab软件相互结合,基于扩散限制凝聚(DLA)模型,建立平行线电极电沉积的模型.通过分析不同粒子数、沉积概率、电极间距、运动步长、定向漂移条件下的分形生长的变化规律,以及模拟参数与实际电沉积因素对分形生长影响的内在联系,发现只要合理控制模拟的粒子数、沉积概率、线电极间距、运动步长、定向漂移概率参数即可与实际电化学体系的浓度和沉积时间、还原概率、两极间距、温度和电压、电极的相对位置和形状一一对应,从而模拟得到跟实际电沉积接近的分形图,最终可实现对分形生长的可控操作,对分形生长在工业电沉积等方面应用有很大的意义.