射流电沉积镍中晶体形态的可控生长

利用分形理论编程模拟了射流电沉积中沉积几率较小时粒子簇的生长形貌。基于模拟的原理,利用摆动射流电沉积改变了枝晶的树枝状分形生长特性,制备不同电流密度、摆动速度、NiSO4浓度和电解液温度时的二维多孔交织的金属镍枝晶簇。结果表明:随着电流密度的增大,枝晶簇开始由分形生长形态向多孔交织形态转变,分形维数也随之增大。随着摆动速度的减小,枝晶簇向致密、均匀的多孔交织形态转变明显,分形维数逐渐增大。NiSO4浓度较小时,枝晶簇的分枝较多,形貌较为致密;NiSO4浓度最大时,气泡的析出量大大减少,枝晶簇的分枝显著减少,难以形成多孔交织的组织;分形维数随NiSO4浓度的变化先增大后减小;电解液温度的升高使枝晶簇的形貌向致密型转变,分形维数逐渐增大。     

点阳极电沉积枝晶的分形生长

利用分形几何的原理模拟点阳极电沉积中枝晶的分形生长,分别研究阳极大小、射流速度、NiSO_4浓度和温度等试验条件对点阳极射流电沉积中金属镍枝晶二维电沉积生长行为特性的影响,并从分形维数的角度对其进行分析.结果表明:点阳极射流电沉积中的枝晶也呈分形生长,其分形维数随着点阳极尺寸的增大而增加;射流速度的提高使枝晶簇根部的生长点明显增多,但在射流速度较低时,枝晶簇顶部的形貌较为致密;大量气泡的析出有利于产生分枝,此时气泡对枝晶生长的形貌起主导作用,使射流速度变化时的分形维数出现波折;电解质浓度的增大使枝晶簇的分形维数逐渐减小;且随着试验温度的提高,分形维数也随之增加.     

金属镍枝晶射流电沉积中的可控生长

将分形理论引入到射流电沉积中,编程模拟了不同沉积几率时枝晶的生长形貌。基于模拟的原理,利用摆动射流电沉积,使金属离子更容易到达已沉积枝晶簇的内部而沉积,改变了枝晶的树枝状分形生长特性,制备了不同射流速度和电解液温度下的二维多孔交织的金属镍枝晶簇。结果表明：沉积几率的减小,使粒子簇的形貌转变为致密的多孔交织的组织。在摆动射流电沉积中,射流速度的增大,使枝晶簇的孔隙增大、组织均匀,多孔交织的形态更为明显。射流速度最大时,枝晶簇的形貌再次呈现致密型。分形维数随射流速度的增大逐渐减小。电解液温度的升高,使枝晶簇的形貌向致密型转变,分形维数逐渐增大。     

《电镀与精饰》2009年第9期

喷射电沉积枝晶生长数值模拟及实验研究 介绍了喷射电沉积的基本原理,并根据喷射电沉积原理对凝聚扩散模型进行了改进,对电铸过程中的二维枝晶生长过程进行了数值模拟,并进行了实验验证。结果表明,利用模拟得到的粒子簇与实验获得的枝晶相似度较高,用该模型来说明枝晶的生长规律是真实的、可靠的。     

金属铜电沉积过程中分形研究

以环形金属铜片作为阳极，细铜丝作为阴极，研究了酸性电解液条件下金属铜电沉积过程中的二级枝晶生长现象，测定了沉积时间－电流关系曲线，对外加电压，电解液中硫酸铜浓度等对金属铜的电沉积产物形貌及其分维数的影响进行了观测，分析。研究发现，沉积过程中，电流随沉积时间的增加而变大，沉积产物的分维数随电解液中硫酸铜的增加而变大，随外加电压的变动而波动。     

生长速率对NiAl-7.8Mo亚共晶合金定向凝固组织及界面形态的影响

采用高温度梯度定向凝固装置制备了NiAl-7.8Mo亚共晶合金,系统研究了生长速率对合金凝固时界面形态、枝晶生长及初生相析出的影响.随生长速率的增大,固液界面依次呈现平、胞枝、枝的形貌转变,初生β相的一次枝晶间距λ1在胞晶生长阶段逐渐增大,而在枝晶生长阶段λ1又逐渐减小;二次枝晶间距λ2随生长速率的增加一直减小.初生β相的析出量随生长速率的增加而增加.分析结果表明:生长速率增加导致熔体过冷度增加,使得NiAl初生相形核率增加,最终导致初生β相的析出量随生长速率的增加而增加.     

生长速率对NiAl-7.8Mo亚共晶合金定向凝固组织及界面形态的影响

采用高温度梯度定向凝固装置制备了NiAl-7.8Mo亚共晶合金,系统研究了生长速率对合金凝固时界面形态、枝晶生长及初生相析出的影响。随生长速率的增大,固液界面依次呈现平、胞枝、枝的形貌转变,初生β相的一次枝晶间距λ1在胞晶生长阶段逐渐增大,而在枝晶生长阶段λ1又逐渐减小;二次枝晶间距λ2随生长速率的增加一直减小。初生β相的析出量随生长速率的增加而增加。分析结果表明:生长速率增加导致熔体过冷度增加,使得NiAl初生相形核率增加,最终导致初生β相的析出量随生长速率的增加而增加。     

变形条件对半固态Al-4Cu-Mg合金微观组织的影响

研究了用应变诱发熔化激活法(SIMA)制备的半固态Al-4Cu-Mg合金在不同变形温度、变形程度和应变速率下半固态压缩变形时的微观组织演变。研究结果表明：在半固态条件下，随变形温度的升高，晶粒平均尺寸增大，分形维数减小；变形程度增大，晶粒平均尺寸减小．分形维数先减小后增大；应变速率增大，晶粒平均尺寸先减小后略有增大，且在小的应变速率下，晶粒平均尺寸随应变速率变化的趋势较大，分形维数随着应变速率的增大而增大。     

文摘辑要

喷射电沉积块体纳米晶Co-Ni合金工艺的研究 利用扫描电镜显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)等分析方法,研究了工艺参数对电解液喷射电沉积法制备块体纳米晶粒Co-Ni合金沉积成分及结构的影响。结果表明,在本实验条件下,随电解液喷射速度的增加,晶粒尺寸减小;随电解液温度的增加,沉积层中量增大到     

涡轮叶片气膜冷却孔电解加工气液两相流场特性分析

以高温镍基合金Inconel718为基材进行气膜冷却孔电解加工基础试验,在电解加工过程中,阴极反应界面析出氢气,导致电解液的电导率不再是一个常数,从而影响冷却孔的加工成型精度。结合前期基础试验,建立冷却孔电解加工流道二维模型,基于COMSOL Multiphysics软件对冷却孔端面间隙内气液两相流场进行仿真,研究加工电压、电解液入口压力及管电极进给速度对氢气析出量的影响,并定性地分析电解加工过程中气泡率与电导率之间的关系。由仿真结果可知:氢气的体积分数随加工电压和电极进给速度的增大而增大,随电解液入口压力的增大而减小,且氢气体积分数越大,电解液的电导率越小。