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题名基于数值模拟与实验的弯液面约束电化学沉积工艺研究
被引量：2
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作者
王雪
许金凯
任万飞
韦含含
王曼妃
徐振铭
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机构
长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室
长春理工大学机电工程学院
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出处
《精密成形工程》
北大核心
2023年第11期107-114,共8页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB4600202)
国家自然科学基金(U19A20103)
+1 种基金
吉林省创新创业人才资助项目(2021Z002)
长春市科技发展计划基金(21ZY37)。
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文摘
目的研究影响弯液面约束电沉积(MCED)的工艺参数(电压、浓度、湿度和喷嘴移动速度),以确保制造出满足要求的高性能金属微结构。方法首先采用COMSOL有限元仿真研究了沉积过程中不同电压、浓度、湿度和喷嘴移动速度对MCED沉积速率的影响,确定了MCED在上述参数影响下的变化规律。其次,进行了工艺试验,验证了仿真结果的正确性。结果仿真结果表明,MCED沉积速率与电压、电解液浓度呈正相关。喷嘴移动速度会影响金属微结构的初始沉积直径和沉积速率,喷嘴移动速度越慢,沉积结构初始直径越大,沉积速率相对越慢,而且还会影响沉积能否顺利进行。实验结果表明,在相同湿度下,在弯液桥边缘位置存在相对湿度梯度,易产生强对流,在边缘位置,加快扩散速度将会造成边缘优先生长。在不同湿度下,易出现空心结构和实心结构。结论通过将仿真与实验相结合,得到了沉积速率、沉积形状与电压、电解液浓度、喷嘴移动速度和湿度之间的关系,通过调控工艺参数(电压、浓度、湿度和喷嘴移动速度)得到最佳适用值,可获得沉积质量较好的金属微结构。
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关键词
弯液面约束电沉积
有限元模拟
工艺参数
沉积形貌
沉积速率
金属微结构
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Keywords
meniscus constrained electrode position
finite element simulation
process parameters
electrochemical deposi-tion profile
electrochemical deposition rate
metal microstructure
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分类号
TH162
[机械工程—机械制造及自动化]
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