喷射电沉积中镍枝晶分形生长的数值模拟

基于有限扩散凝聚(DLA)模型建立了平行板电极喷射电沉积的模型,实现了对平行板电极喷射电沉积不同生长阶段的模拟;并以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,制备了二维的金属镍枝晶簇,并将模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明:在石墨基体上制备的镍枝晶簇与计算机模拟的结果非常相似,利用此模型模拟平行板电极喷射电沉积中枝晶的分形生长是可行的。     

喷射电沉积制备泡沫镍实验研究

提出了一种制备泡沫镍的新方法——喷射电沉积法。该方法基于高电流密度容易生成多孔枝晶沉积层的原理,制备了具有简单形状的泡沫镍试样。研究了相关工艺参数（电解液成分、电流密度、电解液喷射速度等）对泡沫镍试样的微观结构影响,结果表明：多孔沉积层的孔壁由枝晶构成,孔壁围成了孔洞,孔隙率在30%～70%之间;随着电流密度的增大,泡沫镍的孔隙率逐渐减小;随着电解液喷射速度的提高,泡沫镍的孔隙率逐渐增大。     

不同条件下金属镍电沉积中枝晶生长的分形维数

以环形金属镍为阳极,石墨为阴极,用自制试验设备研究了不同外加电压、电解液浓度以及温度等试验条件下金属镍二雏电沉积生长的行为特性,并从分形维数的角度对其进行分析.结果表明:在试验的电压范围内,随着外加电压的增大,沉积产物形貌向疏松分枝的结构发展,分形雏数的增长出现了波动;随着硫酸镍浓度的增大,枝晶形貌有由开放型向致密型转变的趋势,分形雏数随之加大;随着温度的升高,沉积产物的枝晶逐渐呈致密化,沉积产物分形维数呈增大的趋势.     

电解质浓度对电沉积中枝晶分形生长的影响

将分形几何与电化学原理相结合,以Microsoft Visual C++6.0为平台,编程模拟了电解质浓度对点电极电沉积和喷射电沉积中枝晶分形生长的影响。采用圆形电解池点电极电沉积的方法,制备了不同浓度下的金属镍枝晶;以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,用自行设计的试验设备研究了不同浓度时金属镍枝晶二维电沉积生长的行为特性,并分别与模拟结果进行比较。结果表明,电解质浓度变化对电沉积的影响与采用模型模拟所得的结果具有相似性,模拟的结果对电沉积枝晶的试验研究具有很好的指导意义,气泡对沉积产物的形貌影响显著。     

射流速度对点阳极电沉积二维镍枝晶分形生长影响的数值模拟

基于有限扩散凝聚模型(DLA)建立了圆形电解池点阳极喷射电沉积枝晶分形生长的模型,模拟射流速度对点阳极电沉积二维镍枝晶分形生长的影响;采用圆形电解池点阳极射流电沉积方法制备了不同射流速度下的金属镍枝晶簇,并与模拟结果进行了对比。结果表明:模拟结果与试验结果具有一定的相似性;随着射流速度的增加,沉积产物金属镍枝晶的形貌均逐渐致密,因此利用此模型模拟射流速度对点阳极电沉积枝晶分形生长的影响是可行的;气泡对镍枝晶的生长行为具有显著影响。     

电沉积法制备泡沫镍吸声材料

系统地研究了泡沫镍吸声材料的电沉积制造工艺,通过实验,确定了最佳工艺条件。该工艺简单易行,生产条件容易控制,只要选取适当的基体就能制造出一定孔径范围的泡沫镍来满足不同的需要,具有广阔的应用前景。     

脉冲喷射电沉积纳米镍涂层的组织与耐腐蚀性能

采用脉冲喷射电沉积方法在45钢基体表面制备了纳米镍涂层,用扫描电镜和X射线衍射仪研究了平均电流密度对镍涂层表面形貌、微观组织结构及平均晶粒尺寸的影响,并进行了耐腐蚀性试验.结果表明:用该方法制备的纳米镍涂层表面比较平整、晶粒细小并且结合较致密,但晶粒间仍存在一定的孔隙;随着平均电流密度的增大,平均晶粒尺寸先变小再变大,当平均电流密度为39.8 A·dm-2时涂层最致密,平均晶粒尺寸最小(13.7 nm);纳米镍涂层试样的耐腐蚀性能有较大的提高,但经过一段时间后腐蚀速率有所上升,这可能与腐蚀介质的渗入有很大关系.     

电流密度对摩擦喷射电沉积制备镍沉积层微观形貌及性能的影响

采用摩擦喷射电沉积系统制备了镍沉积层,用形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计等研究了镍沉积层的表面形貌、组织结构、晶粒平均尺寸和显微硬度随电流密度的变化。结果表明:硬质粒子能有效去除镍沉积层表面的吸附气泡和积瘤,获得表面较为平整光亮的沉积层;随着电流密度的增大,(111)、(200)和(220)晶面的择优取向度趋于一致,镍沉积层的表面粗糙度和晶粒平均尺寸先减小后增大,电流密度为80A.dm-2时表面粗糙度最小,电流密度为100A.dm-2时晶粒的平均尺寸最小,为9.67nm;显微硬度先增大后减小,当电流密度为80A.dm-2时最大。     

采用叠层模板电沉积工艺制备金属零件

采用叠层模板电沉积工艺分别沉积制备了不同形状的铜零件;研究了模板材料、模板形状、电流方式及电流密度等工艺参数对零件表面质量和尺寸精度等的影响.结果表明:采用该工艺可制备各种几何形状的金属铜零件;沉积面几何形状的复杂性引起了电场的非均匀分布并导致了边缘效应的产生,这是沉积表面质量恶化的主要原因;脉冲电流可以比直流电流获得表面质量更好的零件,但沉积效率相对较低.     

喷射电沉积快速成形的定域性实验研究

介绍了喷射电沉积快速成形技术的基本原理，分析了金属零件成形过程中，定域性对零件成形精度的重要性，并对影响定域性的因素进行了基础实验研究。结果表明：喷嘴口径、喷嘴与阴极间的距离对定域性有密切关系，喷嘴口径小、喷嘴距离小，则定域性好，尺寸精度高；阴极电流密度和喷嘴扫描速度对定域性亦有影响，阴极电流密度低、喷嘴扫描速度快，则金属沉积斑尺寸小，定域性好。     

电化学沉积法制备纳米金属多层膜的研究进展

介纠了电化学沉积方法制备金属多层膜的现状，纳米金属多层膜的摩擦学、机械、磁学、电学、光学和催化性能，并对未来的研究方向进行了展望。     

电沉积纳米镍薄板的超塑微拉深性能

采用脉冲电沉积工艺制备了厚度为0．1mm的纳米镍薄板，在不同的温度和应变速率下对该薄板进行单向拉伸试验，确定了其超塑性变形的最佳工艺条件，在此基础上进行了纳米镍薄板的微拉深性能实验。实验结果表明：纳米镍薄板的微拉深性能随成形温度的升高而提高；在温度为723K、半球形拉深凸模直径为1mm、拉深速度为1～5mm／min的条件下，均可成功拉深出半球件。采用透射电镜和扫描电镜对拉深变形前的沉积态组织和拉深变形后的微观组织进行了观察比较，结果表明，微拉深后大部分镍晶粒长大到微米量级。根据实验结果，初步探讨了超塑微拉深的主要变形机制。     

碳纳米管/镍复合镀层硬度研究

在瓦特镀镍溶液中加入碳纳米管,研究球磨处理、搅拌分散形式、分散剂对碳纳米管在镀液中均匀稳定分散的影响,采用恒电流电沉积工艺制备了碳纳米管／镍复合镀层。结果表明：碳纳米管球磨后加入到镀液中,并通过超声分散,可以得到稳定的复合电镀液;碳纳米管与镍能很好地共沉积。当阴极电流密度为2．5A／dm^2、镀液温度为45℃、碳纳米管加入量为0．8～1．2g／L时镀层显微硬度达到最大值。     

硅基底上喷射电沉积铜/钴多层膜的结合力

在硅基底上利用喷射电沉积法制备铜/钴多层膜和单层纯铜膜,研究了多层膜的形貌、多层膜和单层铜膜与基体的结合力以及划痕方向对膜基结合力的影响。结果表明:对硅基底进行抛光处理可使膜基结合力减小,粗化处理可在一定程度上提高膜基结合力;多层膜与基底的结合力大于单层铜膜与基底的结合力;当划痕方向平行于工件运动方向时,膜层中的内应力变化不均匀,很容易造成应力累积而使得临界载荷减小,从而使得膜基结合力明显小于划痕方向垂直于工件运动方向时的膜基结合力。     

直流电弧等离子体蒸发法制备纳米Ni粉

采用自行研制的试验装置，用直流电弧等离子体蒸发法制备了高纯度的纳米镍粉。试验过程中，按正交表L16（4^3）安排了正交试验，通过正交试验的方法研究了电流、氢氩比和冷态总压对粉体产率及粒径分布的影响。利用透射电子显微镜（TEM）和相应选区电子衍射（ED）、X射线衍射（XRD）以及Simpie PCI软件对样品的成分、形貌、晶体结构和粒径分布进行了分析。结果表明，所得镍粉纯净无污染，属多晶型结构，平均粒径在17～128nm范围内，粒径分布窄；最大产率为1127．13g·h^-1。；电流和H2／Ar分别是影响产率和粒径分布的显著性因素。