激光辅助局部电化学沉积的试验研究

在局部电化学沉积加工体系中引入纳秒脉冲激光,利用激光辐照和局部电化学沉积的方法对铜进行三维微结构的沉积试验。分析了激光的热力效应对局部电化学沉积的作用机理。构建了激光辅助局部电化学沉积的试验系统,进行了沉积试验,并利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和X射线能量色散色谱仪对电沉积体进行了检测。试验结果表明激光辅助局部电化学沉积相较于普通的局部电化学沉积,定域性好。随着激光能量的增加,沉积体的高宽比增加,定域性提高。同时,激光还可以减少阴极杂质的吸附,提高沉积体的纯度。

数控选区电化学沉积快速成型的基础试验

介绍了数控选区电化学沉积快速成型的原理,研制了该系统并针对其工艺特点对影响定域性的因素进行了基础实验研究。结果表明:阳极头直径、阴阳极间距离、电流密度大小、运动速度对定域性有密切关系,在其它工艺参数一定时,阳极头直径越大、阴阳极间距离越小、电流密度越小,运动速度越快,则定域性越好。

无掩模定域性电沉积微镍柱工艺研究

无掩模定域性电沉积技术是一种以增材制造方式进行电化学沉积的先进制造方法。用定域性电沉积方法沉积微镍柱结构,通过实体显微镜和扫描电镜观察微镍柱沉积高度、直径及微观形貌,并根据测量结果计算平均沉积速率,设计双因素实验研究脉冲电压、电解液浓度、添加剂及电极间隙对定域性电沉积微镍柱的影响。结果表明:微镍柱平均直径及平均沉积速率随脉冲电压增大均快速增大,脉冲电压大于4.0V时微镍柱更为致密,但表面弯曲且粗细不均;不同脉冲电压下,改变电解液浓度产生的影响不同,主要影响微镍柱沉积速率及表面形貌;添加剂(PPS-OH)使微镍柱表面形貌变得光滑平整、光亮度增加,微镍柱平均直径及沉积速率随添加剂含量增大而减小;电极间隙主要影响微镍柱沉积形态及沉积速率,电极间隙大于10μm时沉积得到的微镍柱逐渐呈现圆锥状,平均沉积速率减小明显。当脉冲电压4.2V、氨基磺酸镍含量300g/L、添加剂(PPS-OH)含量0.5g/L及电极间隙10μm时,无掩模定域性电沉积得到的微镍柱形状规整、粗细均匀且表面光滑平整。

无掩模定域性电沉积-增材制造技术研究进展

无掩模定域性电化学沉积-增材制造技术是采用电化学沉积原理、摈除掩模与支撑、以增材制造方式实现三维金属微结构制造的一种新技术。本文综述了体现该技术核心内容与工艺特征的代表性技术:介绍了无掩模定域性喷射电化学沉积-增材制造技术和无掩模定域性直写电化学沉积-增材制造技术的基本原理和研究现状,分析了2种技术各自的特点、存在的问题和今后的研究发展趋势。