脉冲电铸制备纳米CeO2增强镍基复合材料

用脉冲电铸技术制备了纳米CeO2增强镍基复合材料,研究了镀液中纳米CeO2颗粒添加量、阴极平均电流密度、占空比及脉冲频率对电铸复合材料中CeO2含量的影响,并对复合材料的显微硬度和表面形貌进行了分析。结果表明:在CeO2添加量40 g.L-1、阴极平均电流密度4A.dm-2、占空比0.2、脉冲频率1 000 Hz的条件下,电铸复合材料中CeO2含量最高为2.98%;其显微硬度为484 HV,较脉冲纯镍的323 HV有明显提高;与直流电铸纳米CeO2增强复合材料相比,脉冲电铸制备的复合材料表面更平整,组织更致密,晶粒更细小,且减少了纳米CeO2颗粒的团聚现象。

脉冲电铸镍-氧化钕纳米复合沉积层的工艺研究

电化学沉积层的制备是电铸技术的关键环节。本文采用脉冲电铸技术制备N i-Nd2O3纳米复合沉积层,考察了镀液中Nd2O3纳米颗粒添加量、平均电流密度、占空比、脉冲频率对纳米复合沉积层中Nd2O3含量及纳米复合沉积层显微硬度的影响,并对纳米复合沉积层的表面形貌进行了分析。结果表明,在镀液中Nd2O3纳米颗粒添加量20 g/L^30 g/L、脉冲平均电流密度2 A/dm2~4 A/dm2、占空比0.2~0.4和脉冲频率1000 Hz的条件下,可获得Nd2O3含量大的高硬度复合沉积层,并且沉积层表面平整、光滑,晶粒细小,组织均匀致密。

添加纳米氧化镧的脉冲电铸试验研究

采用超窄脉宽脉冲电流、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等现代分析手段和工具,以纳米稀土La2O3为电铸液添加剂,研究了脉冲电参数对电铸层微观结构及力学性能的影响。试验结果表明:由于纳米稀土La2O3的独特吸附作用,脉冲条件下获得的电铸层晶粒细小,组织均匀,其力学性能明显优于普通直流电铸层的力学性能;在ton为100μs、toff为500μs、电流密度为3A/dm2时,铸层显微硬度和耐磨性比普通电铸层有显著提高。

高频脉冲电铸Ni-Co纳米复合块体微观结构分析

采用高频脉冲电铸工艺制备出了镍钴纳米复合块体材料，利用场发射扫描电镜、能谱和X射线衍射的方法，重点研究了复合块体沉积层的表面形貌、相结构和结晶取向。结果表明．高频率和润湿剂的添加对沉积层的细化有重要影响，高频脉冲电铸能够获得微观组织致密、均匀的复合块体材料。

双向脉冲电铸镍的研究

阐述了脉冲电铸的机理。应用双电层及双扩散层原理,从微观角度解释了脉冲电铸相比于直流电铸,双向脉冲相比于单向脉冲、正负脉冲的优点;通过实验分析了各主要工艺参数影响电铸过程的规律。实验结果表明:双向脉冲电铸能够显著地改善铸层质量,提高电铸零件的机械性能。

超声-脉冲电铸工艺参数对镍铸层晶粒尺寸的影响

采用超声-脉冲电铸工艺在覆铜板表面的微区域内制备了镍铸层,用扫描电镜观察镍铸层的表面形貌,并采用Image Tool软件测量了镍铸层的平均晶粒尺寸,研究了超声波功率及方向、脉冲平均电流密度、脉冲占空比等对镍铸层晶粒尺寸的影响。结果表明:其他条件相同时,双向(y向和z向)超声波制备镍铸层的晶粒尺寸小于相同功率单向(y向或z向)超声制备的;随着超声波功率、脉冲平均电流密度的增大,镍铸层的晶粒尺寸先减小后增大;当脉冲占空比由10%增大到30%时,晶粒尺寸由0.97μm增大到3.32μm。

基于脉冲电铸技术Ni-ZrO_2纳米梯度功能材料的制备工艺

研究了在脉冲复合电铸过程中,当其它工艺参数一定时,镀液中纳米ZrO2颗粒含量、脉间、脉宽和阴极电流密度对复合电铸层中ZrO2复合量和沉积速率以及脉冲参数对复合电铸层表面形貌的影响,并对所制备复合电铸层的横截面进行了SEM观察和组成成分测定。结果表明,通过控制脉冲复合电铸过程中的工艺参数可以制备出由纳米颗粒复合量变化而导致其组织成分呈梯度分布的纳米功能梯度材料。

利用脉冲电铸技术制备含纳米颗粒的梯度功能材料

为探讨利用脉冲电沉积技术制备含有纳米颗粒的梯度功能材料,分析了脉冲电沉积过程中的主要工艺参数,研究了占空比对复合电铸层表面形貌的影响,通过控制电沉积时间和镀液中纳米ZrO2悬浮量制备了纳米复合电铸层,并对其横截面进行了SEM观察和组成成分测定。结果表明:通过控制脉冲复合电铸过程中的工艺参数可以制备出由纳米颗粒复合量变化而导致其组织成分呈梯度分布的纳米功能梯度材料,由此得到利用脉冲电铸技术制备含有纳米颗粒的FGM的新工艺。

脉冲电铸非晶态镍磷合金试验研究

为了满足电铸厚层非晶态镍磷合金的需求,通过在氨基磺酸镍-亚磷酸体系电铸液中使用脉冲电流获得了非晶态镍磷合金铸层,研究了脉冲参数对非晶态镍磷合金铸层的影响;通过改变平均电流密度、占空比和脉冲频率,研究其对铸层组成及硬度性能的影响。结果表明:随着平均电流密度的增大,铸层中的磷含量呈下降趋势;随着占空比的增大,铸层中的磷含量略呈下降趋势,随着脉冲频率的增大,铸层中的磷含量呈上升趋势。磷含量是镀层结构的决定因素,电铸试验条件对铸层结构的影响是通过对铸层中磷含量的影响而发挥作用;铸层的非晶化程度随着磷含量的升高而提高,铸层硬度随着磷含量的升高而降低。

脉冲参数对电铸铜组织形态和硬度的影响

采用脉冲电源,酸性硫酸铜电铸液,研究脉冲电流密度和占空比对电铸层组织形貌及硬度的影响。结果表明,在80%占空比条件下,电流密度从3 A/dm2升高到5 A/dm2,铸层晶粒细化、平均硬度升高;而在电流密度为5 A/dm2情况下,占空比由50%提高到80%,铸层晶粒细化。在电流密度5A/dm2、占空比80%、频率200 H z条件下,可获得约600μm厚的细晶铸层,晶粒直径小于10μm。

电铸镍药型罩时脉冲参数对组织与性能的影响

利用脉冲电铸法制备纯镍药型罩,研究脉冲参数对电铸镍微观组织和性能的影响规律。实验采用两种不同的电铸液配方,分别改变脉冲电源的占空比、频率、阴极电流密度,得出电铸镍硬度随电铸参数的变化规律。研究结果表明,在单向脉冲电铸条件下,增大正向电流的占空比能够使得电铸镍的硬度变小。在双向脉冲电铸条件下,连续增加正向电流的占空比可使得电铸镍的硬度先增大后减小。当占空比达到50%左右时,电铸镍的硬度达到最大值;频率增加使得电铸镍的硬度先缓慢增加,当频率增加到4 000 Hz以上时,电铸镍的硬度快速增加。随着阴极电流密度增加电铸镍的硬度会变小。与此同时,利用脉冲电流可以得到晶粒细小,晶粒形态为等轴晶的电铸镍。

行波管折叠波导慢波结构UV-LIGA制备技术中的电铸工艺

UV-LIGA是制作行波管(TWT)折叠波导慢波结构的一项重要技术,能够满足行波管对于慢波结构小尺寸、高精度和低表面粗糙度的加工要求。简要介绍了采用UV-LIGA技术制备340 GHz折叠波导慢波结构的工艺流程,主要包括在铜基底上通过光刻工艺制备厚胶膜结构、在厚胶膜结构中进行高精度电铸以及将半封闭铜电铸窄通道中胶膜去除等。对大深度窄缝结构精密电铸工艺进行了详细研究,分析对比脉冲波及三角波的电铸结果,优化工艺参数并尝试工艺组合。结果表明,采用三角波电铸,狭缝和胶膜边缘厚度差为40μm;采用脉冲波和三角波电铸结合方法,得到的电铸结构表面平整,狭缝和胶膜边缘厚度差减小至15μm。最终制备的折叠波导慢波结构与基底结合良好,表面无缺陷,高温处理后无裂纹、无鼓泡,窄边尺寸精度优于2μm,能够满足行波管的应用需求。

微电铸及其在MEMS中的应用

研究了微电铸在MEMS结构层制造工艺中的可行性并搭建了微电铸实验系统,通过对不同Watts镍电解液的成分实验得到了一组性能较好的成分配比.通过晶种层材料的实验得出TiCu作为晶种层材料的优点.利用微电铸的方法制作出微机械隧道陀螺仪中的悬臂梁、挡板、驱动电极等,得到了一组比较有价值的电铸参数,并对电铸中存在的问题进行了阐述.实验结果表明,采用方波脉冲电铸能够得到晶粒粗细均匀、硬度和应力符合设计要求的悬臂梁等MEMS结构.

基于快速原型的精密模具的电铸工艺研究

采用激光快速成型机生产电铸母模来进行快速精密模具的开发与制造。对于快速原型件 ,采用新工艺 ,首先使其导电化 ;再采用脉冲电铸的方法制造模具。同时 ,还将此脉冲电铸新工艺与传统的化学镀工艺及传统的直流电铸方法进行了比较研究。在电铸成型机上 ,通过对此电铸工艺的研究与实现 ,发现可以大大缩短普通模具 ,甚至复杂模具的制造时间 ,同时也提高了模具的复制精度 ,使之能够应用于精密模具的开发中。

钨丝镍复合电铸新技术

提出一种新的纤维金属复合电铸层——钨丝镍复合电铸层的电铸技术,研究脉冲电流、钨丝体积分数等对复合电铸层常温和中温拉伸性能的影响。结果表明:常温下,随着高强度钨丝的不断掺入,复合电铸层的拉伸强度不断提高,当钨丝的体积分数达到45%时,拉伸强度达到峰值1 650 MPa;脉冲电流的应用能够显著细化镍晶粒,降低复合电铸层内部孔隙率,获得的钨丝镍复合电铸层拉伸强度比使用普通直流的拉伸强度提高了30%左右;在200、400和600℃的中温条件下,钨丝镍复合电铸层依然具有很高的拉伸强度,但是随着温度的继续升高,拉伸强度迅速降低。

毫米波腔体滤波器谐振腔平整度误差研究

平整度误差引起的寄生量变化对毫米波滤波器的自谐振频率及品质因数有重大影响,为获得低插损、高品质因数的滤波器结构,针对滤波器制作中存在的平整度误差,该文开展了一系列的研究。通过对基于SU-8胶的毫米波腔体滤波器电铸工艺实验的反复探索,制定出一套能减小毫米波滤波器谐振腔平整度误差的最优电铸方案,即利用脉冲小电流进行电铸。实验结果表明,利用50mA小电流密度电铸能快速获得平整致密高质量的滤波器谐振腔,其铸层表面平整度误差小于2μm;制作精度高,且能实现快速制作。可见,小电流脉冲电铸得到的铸层平整、致密,可有效减小毫米波滤波器的寄生效应,提高系统的精度及灵敏度。

电火花加工工具电极耐电蚀性能的试验研究

电火花成形加工过程中,工具电极的损耗是影响工件几何形状精度的主要因素之一。从工具电极的制作工艺着手,分别利用直流和脉冲电流电铸工具电极,进行了电极放电损耗试验。通过试验和SEM形貌研究分析了工艺参数对电极耐电蚀性能的影响,并用正交试验法优化了工艺参数。结果表明,脉冲电铸铜电极可降低损耗,且在一定工艺条件下脉冲电铸电极具有优异的耐电蚀性能。

毫米波导器件电铸技术

以波纹喇叭为例，介绍了毫米波导器件采用脉冲电铸方法获得了由一般机加方法无法获得的内形复杂产品零件，并应用此技术解决了毫米波导器件难以加工和焊接变形的问题。