移动阴极式掩膜电解加工微沟槽阵列均匀性研究 被引量：2

1

作者 杜立群 温义奎 +3 位作者 关发龙 翟科 叶作彦 王超 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期658-670,共13页

掩膜电解加工是一种高效率、大规模加工微结构的特种加工方法。然而,由于电流分布的边缘效应,在微结构的掩膜电解加工过程中往往存在着严重的加工尺寸不一致问题。针对这一问题,本文提出了一种移动阴极式掩膜电解加工方法。首先,利用COM... 掩膜电解加工是一种高效率、大规模加工微结构的特种加工方法。然而,由于电流分布的边缘效应,在微结构的掩膜电解加工过程中往往存在着严重的加工尺寸不一致问题。针对这一问题,本文提出了一种移动阴极式掩膜电解加工方法。首先,利用COMSOL有限元分析软件对微沟槽阵列掩膜电解加工过程中的电流分布和阳极轮廓形状进行了数值仿真。仿真结果表明,相对于常规阴极结构的掩膜电解加工,采用移动阴极结构的掩膜电解加工方法能够获得尺寸更加均匀的微沟槽阵列结构。其次,在数值仿真的基础上,开展了掩膜电解加工实验研究。实验结果表明,移动阴极式掩膜电解加工方法能够有效地改善微沟槽阵列加工的尺寸均匀性。相对于常规阴极结构的掩膜电解加工过程,移动阴极式掩膜电解加工微沟槽阵列的均匀性提高了68.3%,并且随着阴阳极间距的增大,微沟槽深度不均匀度呈现出先减小后增大的趋势。随着阴极宽度的增大,微沟槽深度不均匀度逐渐增大;随着阴极移动速度的增大,微沟槽深度不均匀度逐渐减小,仿真与实验结果趋势一致。 展开更多

关键词 移动阴极 微沟槽结构 掩膜电解加工 刻蚀均匀性

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移动式阴极的扫描参数对脉冲电化学光整加工的影响分析

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作者 杨上东 周锦进 +2 位作者 阿达依.谢尔亚孜旦 王辉 庞桂兵 《电加工与模具》 2005年第4期25-28,共4页

移动式阴极在脉冲电化学光整加工中的应用,有效地改善了流场、电场及温度场的分布,在简化阴极设计的同时,提高了光整效果。通过理论并结合实验分析表明:扫描参数的合理匹配是提高脉冲电化学光整加工效果的关键工艺因素之一。实验中,在... 移动式阴极在脉冲电化学光整加工中的应用,有效地改善了流场、电场及温度场的分布,在简化阴极设计的同时,提高了光整效果。通过理论并结合实验分析表明:扫描参数的合理匹配是提高脉冲电化学光整加工效果的关键工艺因素之一。实验中,在参数适当匹配并结合其他参数的条件下,对试件表面经少许几次扫描后,将试件的原始表面粗糙度Ra由1.7μm降至0.2μm以下。 展开更多

关键词 脉冲电化学 光整 移动阴极 表面质量 脉冲电化学光整加工 扫描参数 阴极设计 移动式 表面粗糙度 合理匹配

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采用移动式阴极制备大尺寸超亲水/超疏水铝板

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作者 徐文骥 宋金龙 +2 位作者 陆遥 刘新 窦庆乐 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期37-41,45,共6页

基于电化学加工方法和氟化处理技术,采用移动式阴极制备了大尺寸超亲水/超疏水铝板,用扫描电子显微镜和能谱仪分别对该铝板表面的形貌和成分进行了分析,并采用接触角测量仪测量了所得表面的接触角和滚动角。结果表明:采用移动式阴极加... 基于电化学加工方法和氟化处理技术,采用移动式阴极制备了大尺寸超亲水/超疏水铝板,用扫描电子显微镜和能谱仪分别对该铝板表面的形貌和成分进行了分析,并采用接触角测量仪测量了所得表面的接触角和滚动角。结果表明:采用移动式阴极加工大面积超亲水/超疏水铝板是可行的;电化学加工后的超亲水铝板表面存在二元微纳米粗糙结构,对水的接触角约为0°;该超亲水表面经氟化处理后可转变为超疏水表面,对水的接触角为167°,滚动角小于3°。 展开更多

关键词 超亲水铝板 超疏水铝板 移动式阴极

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阴极移动对不规则零件镀镍层性能的影响

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作者 陈虎 胡守亮 +2 位作者 李剑 杨卫英 伍智 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期261-265,共5页

在电真空器件的制造过程中,不规则零件的镀镍是关键步骤之一。采用阴极移动技术在不规则零件表面沉积了镀镍层。利用X射线荧光仪、激光共聚扫描显微镜、弯曲阴极法研究了阴极移动对镀层沉积率、表面形貌、孔隙率和内应力等的影响。结果... 在电真空器件的制造过程中,不规则零件的镀镍是关键步骤之一。采用阴极移动技术在不规则零件表面沉积了镀镍层。利用X射线荧光仪、激光共聚扫描显微镜、弯曲阴极法研究了阴极移动对镀层沉积率、表面形貌、孔隙率和内应力等的影响。结果表明:当阴极移动速率在1.5m/min以上时,可以明显降低不规则零件的针孔现象,但无法完全消除:阴极移动不会影响不规则零件的电沉积速率,但会使镀层的结晶颗粒变大,导致零件表面粗糙度增大;阴极移动可以显著地降低镀层的孔隙率和镀层的内应力,但是与移动的速率关系不大。 展开更多

关键词 电镀镍 阴极移动 电沉积速率 孔隙率 内应力

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两步法电化学加工薄壁钼长管的数学建模与实验研究 被引量：2

5

作者 王振东 庞桂兵 +3 位作者 辛开开 樊双蛟 丁金华 郑剑平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期425-431,共7页

针对某反应堆用高温燃料包壳加工难题,研究了钼合金薄壁长管部件的电化学加工技术,提出了固定阴极及移动阴极的两步电化学加工方法,建立了移动窄阴极电化学加工的数学模型,针对实施方式、工艺参数等进行了实验。实验结果表明:固定宽电... 针对某反应堆用高温燃料包壳加工难题,研究了钼合金薄壁长管部件的电化学加工技术,提出了固定阴极及移动阴极的两步电化学加工方法,建立了移动窄阴极电化学加工的数学模型,针对实施方式、工艺参数等进行了实验。实验结果表明:固定宽电极的电化学加工可大量去除材料,移动窄电极的电化学加工可进行表面精修,采用这两种工艺对直径25.4 mm、长度800 mm的钼管进行加工,获得的直径偏差在0.05 mm以内。 展开更多

关键词 钼合金 薄壁管 电化学加工 移动阴极

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电流密度对镍镀层结构和性能的影响 被引量：25

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作者 吕镖 胡振峰 +1 位作者 汪笑鹤 徐滨士 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期66-71,共6页

采用阴极移动电镀技术在电流密度为1～13A/dm2时制备镍镀层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线应力衍射仪以及硬度计等手段,研究电流密度对镍镀层的表面形貌、结晶取向、孔隙率、内应力和硬度的影响。结果表明:镍镀层的织构... 采用阴极移动电镀技术在电流密度为1～13A/dm2时制备镍镀层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线应力衍射仪以及硬度计等手段,研究电流密度对镍镀层的表面形貌、结晶取向、孔隙率、内应力和硬度的影响。结果表明:镍镀层的织构和性能随电流密度的变化而改变。当电流密度低于7A/dm2时,镀层表面球形颗粒较为粗大、孔隙率较高,在为4A/dm2时,镀层具有最低的拉应力约110 MPa;当电流密度为7A/dm2时,镀层表面球形颗粒均匀细小,具有最小的表面粗糙度Ra 0.69μm,最小的孔隙率0.08个/cm2以及最高的硬度330HV0.1;当电流密度大于7A/dm2时,镀层的表面粗糙度增加,择优取向由(200)晶面向(220)晶面发生转变,电流密度达到13A/dm2时,(220)晶面的织构系数达到了85.4%。 展开更多

关键词 电镀镍 电流密度 阴极移动 结构 性能

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大面积超疏水铝表面的电化学加工 被引量：4

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作者 徐文骥 宋金龙 +2 位作者 刘新 孙晶 陆遥 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期52-60,共9页

为解决大面积超疏水表面加工难的问题,提出采用移动式阴极电化学加工技术和氟化处理方法来加工大面积超疏水铝表面,并使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和接触角测量仪对铝表面的形貌、化学成分和疏水性进行了研究.结果表明:采用小... 为解决大面积超疏水表面加工难的问题,提出采用移动式阴极电化学加工技术和氟化处理方法来加工大面积超疏水铝表面,并使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和接触角测量仪对铝表面的形貌、化学成分和疏水性进行了研究.结果表明:采用小面积移动式阴极制备大面积超疏水铝表面是可行的;当采用NaCl电解液时,在较优单位面积去除量不变的情况下,单位面积去除速度对铝表面的疏水性几乎无影响,这有利于实现超疏水表面的高效加工;加工后的铝表面获得超疏水性的关键在于表面存在合适的二元微纳米粗糙结构和低表面能涂层. 展开更多

关键词 电化学加工 大面积 超疏水 移动式阴极

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金属管件内表面的电化学抛光 被引量：2

8

作者 张海岩 沈健 《电镀与精饰》 CAS 2004年第4期21-22,共2页

介绍了电化学抛光的基本原理和管件内表面电化学抛光的移动式阴极结构,对酸性和中性抛光电解液的优、缺点及其应用范围进行了分析、比较,给出了几种应用范围比较广泛的电化学抛光的电解液配方和相应的加工工艺参数。

关键词 金属管件 内表面 电化学抛光 工艺参数 移动式阴极结构 抛光电解液

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电磁场对电弧离子镀沉积AlTiN涂层的影响 被引量：2

9

作者 张权 邹长伟 +2 位作者 梁俊才 耿东森 王启民 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期666-671,共6页

主要研究电磁场对电弧离子镀沉积AlTiN涂层的影响。通过改变电磁场的电压,研究阴极弧斑在不同电磁场下的运动现象以及AlTiN涂层的微观结构和力学性能。结果表明阴极弧斑的运动受磁场电压的影响。增加磁场电压,弧斑更多的在电弧靶中心区... 主要研究电磁场对电弧离子镀沉积AlTiN涂层的影响。通过改变电磁场的电压,研究阴极弧斑在不同电磁场下的运动现象以及AlTiN涂层的微观结构和力学性能。结果表明阴极弧斑的运动受磁场电压的影响。增加磁场电压,弧斑更多的在电弧靶中心区域聚集。AlTiN涂层的大颗粒分布、沉积速率、微观结构和硬度相应地受电磁场电压的影响。文章对相关机理进行了研究。 展开更多

关键词 电弧离子镀 阴极电弧移动 AlTiN涂层 微观结构 力学性能

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高厚度均匀性电铸装置的研制 被引量：1

10

作者 毕向阳 明平美 《电加工与模具》 2015年第4期59-61,共3页

大面积电铸件(层)厚度及其均匀性的有效控制是电铸工艺的难题和关注重点。在分析导致厚度分布不均的核心影响因素的基础上,提出了协同解决方案,设计开发了阴极周向移动机构和随动式阴极屏蔽板等关键部件,进而研制出一种可获得高厚度均... 大面积电铸件(层)厚度及其均匀性的有效控制是电铸工艺的难题和关注重点。在分析导致厚度分布不均的核心影响因素的基础上,提出了协同解决方案,设计开发了阴极周向移动机构和随动式阴极屏蔽板等关键部件,进而研制出一种可获得高厚度均匀性沉积层的电铸装置。 展开更多

关键词 厚度均匀性 电铸层 阴极周向移动机构 阴极屏蔽板

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提高电镀金刚石钻头质量的试验研究

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作者 尹玉波 杨凯华 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2010年第3期41-43,48,共4页

电镀金刚石钻头目前多采用镍基合金胎体,在钻进硬而完整的岩石中能取得好的效果,但在钻进较破碎的和强研磨性岩石时,钻头的耐磨性不理想,主要表现为钻头的保径能力较差,导致钻头的使用寿命缩短,这是电镀金刚石钻头需要解决而长期尚未解... 电镀金刚石钻头目前多采用镍基合金胎体,在钻进硬而完整的岩石中能取得好的效果,但在钻进较破碎的和强研磨性岩石时,钻头的耐磨性不理想,主要表现为钻头的保径能力较差,导致钻头的使用寿命缩短,这是电镀金刚石钻头需要解决而长期尚未解决好的问题。本论文针对电镀金刚石钻头的这个薄弱环节进行了试验与研究,采用二次成型工艺和阴极移动方法,明显地提高了钻头的保径效果。采用二次成形方法的电镀钻头平均寿命提高22%;而采用阴极移动方法的电镀钻头的硬度平均提高8%,耐磨性提高26%。基本上实现了钻头的同步磨损,明显地提高了钻头的使用寿命。 展开更多

关键词 保径效果 二次成型 阴极移动 同步磨损

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表面活性剂对HEDP镀铜层致密度的影响 被引量：6

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作者 文庆杰 彭华领 +1 位作者 稽海 廖志祥 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2020年第3期12-17,共6页

研究了表面活性剂对HEDP镀铜层致密度的影响。采用线性电位扫描法研究了铜电沉积的电化学行为,分别测试了镀液和基体之间的接触角、镀层的粗糙度,表征了表面活性剂的润湿及整平能力,采用XRD分析了镀层的晶粒尺寸。结果表明:表面活性剂... 研究了表面活性剂对HEDP镀铜层致密度的影响。采用线性电位扫描法研究了铜电沉积的电化学行为,分别测试了镀液和基体之间的接触角、镀层的粗糙度,表征了表面活性剂的润湿及整平能力,采用XRD分析了镀层的晶粒尺寸。结果表明:表面活性剂能够增大阴极极化,并具有整平作用。且随表面活性剂含量的增加,镀液与基体表面的接触角减小,镀层无针孔,粗糙度降低并具有很高的致密度。当表面活性剂与阴极移动同时作用,镀层厚度8μm时孔隙率便可下降为0。XRD结果显示,铜镀层晶粒尺寸为47.6 nm,在(111)晶面获得高择优取向。 展开更多

关键词 羟基乙叉二膦酸 表面活性剂 阴极移动 孔隙率

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