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南京航空航天大学
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[硕士论文] 唐小聪
机械制造及其自动化 南京航空航天大学 2016(学位年度)
摘要:以铁镍合金为代表的低热膨胀合金材料在航空航天、精密仪表、半导体封装等诸多领域应用广泛。基于电沉积原理的铁镍合金电铸工艺因其具有晶粒尺寸小、成分可调节、温度低、能耗小等优点,正在现代工业中发挥着不可比拟的作用。本文在传统电铸试验的基础之上,提出了真空电铸铁镍合金和阴极旋转电铸铁镍合金新工艺。
  本研究主要内容包括:⑴开展传统电铸铁镍合金试验,总结并分析传统电铸中电铸层易起皮开裂、铁含量低等问题。⑵为进行真空电铸试验,搭建了真空电铸铁镍合金试验装置,包括电铸单元、真空度控制单元、阴极单元、阳极单元、温度控制单元等。通过变换电参数进行真空电铸铁镍合金工艺试验,利用多种现代分析手段对真空电铸制备的铁镍合金层的铁含量、微观结构、晶粒大小、显微硬度、线膨胀系数进行了检测与分析。研究表明:与传统电铸工艺相比,真空电铸工艺可以获得更好的表面质量,提高电铸层的铁含量,改善电铸层的微观结构,提高显微硬度,降低线膨胀系数。⑶开展了阴极旋转电铸铁镍合金试验研究,通过改善电铸工艺条件制备了较大厚度的铁镍合金样件。探讨了电铸层的成分、微观组织、力学性能、热膨胀性能与电流密度、阴极转速等工艺参数的关系。研究发现该工艺制备的铁镍合金电铸层的铁含量与传统电铸和真空电铸铁镍合金层相比有明显提升,组织结构发生改变,力学性能以及热膨胀性能受电铸层的成分以及组织结构的影响。
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北大核心 CSTPCD CSCD CA
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摘要:研究了不溶性阳极电铸中镍离子浓度变化及其对电铸镍的影响.利用EDTA配位滴定法、扫描电子显微镜、法拉第定律和硬度计等手段,对溶液中镍离子的浓度及电铸镍层的性能进行了检测.结果表明:采用不溶性阳极电铸镍,在4 A/dm2、8 A/dm2、12 A/dm2的电流密度下电铸12 h后,镍离子的浓度分别降低了19.0%、33.6%、54.2%,电流效率分别降至59.7%、51.0%、35.9%;在8 A/dm2和12 A/dm2的电流密度下,电铸镍层的晶粒得到细化,硬度增大....
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北大核心 CSTPCD CSCD EI
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摘要:为了将机械摩擦应用于药型罩的硫酸盐电铸铜,基于铜离子两步还原原理,提出了一种新摩擦辅助方式的电铸铜工艺.将阴极卧式放置,在阴极框内填充适量不导电游离微珠至芯模水平中线左右,同时阳极偏置于没有微珠的上部.电铸过程中,铜离子在正对阳极的较强电场区域先沉积,然后芯模的旋转使沉积层被微珠摩擦,从而改善了辅助摩擦的电沉积过程,避免毛刺的产生,提高电铸层质量.试验结果表明:在较低转速下可以更好地利用铜离子两步还原原理及阳极偏置法,让铜离子先沉积,再被硬质微珠摩擦,在无添加剂的硫酸盐溶液中得到表面平整的铜沉积层,同时电铸层的晶粒和微观组织得到细化积改善;当转速为5 r/min时,得到显微硬度为139 HV,抗拉强度为333 MPa的铜电铸层;当采用不溶性阳极时,可进一步增强电铸铜的机械性能,抗拉强度达到460 MPa....
[专利] 发明专利 CN201610167288.0
摘要:一种复杂薄壁型面制造的微幅运动镂空阳极电铸系统及方法,属于电铸加工领域。该技术采用镂空的不溶性象形阳极(3)和微幅运动机构(1)。在电铸过程中,阳极采用镂空的不溶性象形阳极,阴阳极之间保持小间隙。微幅运动机构(1)带动阳极(3)以适当的幅度和频率进行微幅运动,能够避免镂空部位对阴极表面电场的影响,并且能够有效地搅拌溶液,去除阴极表面吸附的氢气泡,提高电沉积的传质速度。应用本发明能够保证阴极表面获得较均匀的电场和流场,从而提高复杂薄壁型面电铸层的均匀性。
[专利] 发明专利 CN201911200382.1
摘要:本发明公开了一种针对结构件加工变形的快速测量和识别方法,属于机械领域,具有测量速度快、计算量小、测量精度高的特点。本发明包括:首先将结构件划分成N个子区域,将子区域结构等效成薄板并计算出子区域纯弯曲变形函数和纯自由扭转变形函数,变形函数的系数测量后计算确定;其次在自由放置的结构件子区域表面设置测量点,通过测量各测量点的空间位置数据,根据纯弯曲变形函数和纯自由扭转变形函数,利用“最小二乘法”拟合计算出各子区域变形函数的待定系数;然后利用“两步造型法”并结合变形函数的待定系数拟合结果建立子区域的弯扭组合变形函数,结合三角函数逼近方法将其简化成二次函数形式的变形函数;最后按照子区域与结构件的关系,组合得到结构件整体变形。
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