用射流电沉积进行局部快速电镀的工艺研究

射流电沉积是近年来发展起来的一种电沉积新工艺,具有普通电镀所不具备的一些优点.利用二维移动平台系统进行射流电沉积,研究了瓦特镍镀液的喷射速度、温度以及阴阳极间距等因素对射流电沉积的影响.研究结果表明,当镀液喷射速度为0.3 m/s,槽电压为20 V,阴阳极之间距离为17 mm时,采用该系统可在金属试样上快速获得预先设定的图形镀层,镀层分布均匀,与基体的结合力良好.     

pH值对阳极电沉积Mn-Mo氧化物结构与性能的影响

通过热力学计算修正的MnSO_4-SO_4~(2-)-H_2O镀液体系平衡电势E0-pH图,明确了363K和Mn~(2+)浓度0.2mol·dm-3时MnO_2物相结构材料阳极电沉积有效pH值范围,通过对氧化物结构表征及电化学性能测试获得了pH值的影响规律。结果表明:pH值在0.33~3.4时,随着pH值增大,有利于MnO_2物相结构Mn-Mo氧化物的有效析出,但pH值增大虽可提高阳极电沉积效率,却造成镀层质量变差,电催化性能明显劣化,镀液pH=0.5时获得的Mn-Mo氧化物具有优异的镀层质量和高的电催化性能。原因分析表明,该现象主要与氧化物制备过程中析氧反应的竞争密切相关:pH值较小时,竞争析氧反应造成固液界面搅动,抑制氧化物枝晶生长,同时使扩散层减薄,促进氧化物在电极微观表面各处更多形核,细化晶粒,从而提高氧化物的电催化性能。     

炭板阳极对铝合金表面稀土电沉积转化膜性能的影响

阳极材料对稀土铈盐转化膜性能有较大的影响,采用电解沉积法在防锈铝LF21合金表面形成了一层稀土铈盐转化膜,比较了采用炭板和铅板作阳极材料,对转化膜性能的影响.扫描电镜显示,使用炭板做阳极材料时所形成的转化膜表面裂纹细小且呈线条状,膜层成分中不含Pb元素;极化曲线测试显示,使用炭板所形成转化膜的腐蚀电位比使用铅板所形成转化膜的腐蚀电位正移125 mV,击穿电位正移100 mV.中性盐雾试验结果表明,铅板做阳极时66%的试片能通过7 d的测试,炭板做阳极时的通过率为100%;测试时间达到14 d,前者所有试片均发生点蚀,而后者通过率仍为100%,说明使用炭板所形成的转化膜比使用铅板所形成的膜具有更优良的耐腐蚀性能.     

Ni-金刚石复合电沉积的界面作用力及其对复合量的影响

采用复合电沉积技术制备Ni-金刚石复合镀层,实验中镀层微粒含量可控制在1.47%～15.6%(质量分数)范围;测定了金刚石微粒在电极上的附着率和金刚石微粒与新生镍间的界面作用力,研究了电流密度、搅拌强度及方式、微粒粒径等工艺参数对复合量的影响.结果表明:金刚石微粒进入镍镀层所需要的滞留时间极短,在此过程中,界面作用力是主要因素,而非简单的几何形状的锁定或机械啮合作用,该作用力大小约3.3×103N/m2;间歇搅拌可提高复合量.     

喷嘴口径对喷射电铸快速成形规律的影响(英文)

针对目前金属型快速成形工艺的主要缺点,提出了金属型快速成形的新方法—喷射电铸。介绍了喷射电铸的基本原理,研制了试验装置,采用优化的工艺参数制备了具有简单形状金属铜样件,运用扫描电子显微镜和X-ray衍射仪等现代分析手段对纳米晶微观结构进行分析。讨论了喷嘴口径对电铸速度、成形精度、扫描间隔等参数的影响。结果表明,喷嘴口径同电铸速度基本上呈线性关系,喷嘴口径大时,相应地增大了电铸面积,提高了电铸的速度;喷嘴口径与定域性有密切关系,喷嘴口径小,则定域性好,尺寸精度好。喷射电铸能显著提高极限电流密度,细化晶粒,改善铸层质量。铜沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为40nm。     

旋进射流喷嘴的频率及流场特性研究

在圆筒套管内设置一块孔板构成旋进射流喷嘴，由此获得持续稳定的旋进射流，研究了喷嘴最优的结构参数。用热线风速仪测量出口射流的速度并进行功率谱分析，得到旋进射流的频率及流场特性。研究表明，旋进射流具有较高的紊流强度，速度场沿径向的分布趋向平缓，其进动频率随流量增大而加快，喷嘴的尺寸和结构对射流进动有影响。     

射流抛光喷嘴的设计

喷嘴的结构和造型决定了冲击射流的动力特性和壁面流动特性,对抛光效果有很大影响.本文提出采用锥柱型喷嘴进行射流抛光能获得较好的射流特性.分析了射流抛光过程对射流特性的要求,提出了射流抛光喷嘴的设计原则,研究了不同几何造型喷嘴的射流特性,对射流喷嘴的不同结构和几何参数对射流特性的影响进行了仿真,模拟结果表明收缩角为13°、长径比为4的锥柱型喷嘴,其射流出口断面流速分布均匀、紊动强度低和磨粒浓度分布均匀,最适合应用于射流抛光.     

多因素耦合影响亚音速喷口强化气体流场分布研究

为了研究多因素耦合条件下亚音速喷口内气体流场分布演变的作用机制与影响规律,基于标准k-ε湍流模型,对压力-流速-收缩比耦合条件下的亚音速喷口构造均匀气体流场进行了数值模拟,通过定义top-hat流场分布关键参数的方式,定量评估压力-流速-收缩比对强化后流场分布的耦合影响.结果表明:多因素耦合条件下,亚音速喷口通过影响压...     

喷射电沉积镍的阴极极化行为

通过阴极极化曲线的测定研究了硫酸盐电解液喷射速度u(流速)对阴极过电位ηC和沉积层晶粒尺寸的影响.结果表明,电解液流速增大,有利于氢还原析出,导致过电位显著增大,晶粒尺寸减小.当电流密度为140 A/dm2时,喷射速度由0.83 m/s增大到5.00 m/s,阴极过电位从1.48 V增至8.52 V;晶粒尺寸从22.6 nm减小到18.9 nm.随电流密度增大,阴极上析氢步骤逐渐取代水合镍离子电化学还原步骤并成为整个过程的控制步骤.     

锂电池涂布烘箱风嘴射流压强分布优化研究

目的烘箱射流风嘴对极片烘干的均匀性和一致性具有重要影响,拟改善干燥过程中由于射流压强分布不均导致的极片烘干质量不良问题。方法利用SolidWorks软件对射流风嘴与极片间的空气流体域进行建模,基于k-ε湍流方程完成热风流场的数值仿真计算,根据流体仿真结果对射流风嘴结构进行优化设计,最后通过实验对数值仿真计算结果进行验证与完善。结果经数值仿真优化后的极片与风嘴间压强分布较改进前有较大提升,在相同的测量位置处,仿真得到的压强差由20 Pa下降到了8 Pa,实验得到的压强差由21 Pa下降到11 Pa,在误差允许范围内,实验结果与仿真结果基本保持一致。结论优化后的射流风嘴完善了射流压强分布,数值仿真研究对风嘴结构的优化设计具有重要的指导意义。     

喉嘴段收缩半角对液气射流泵流场特性影响的数值研究

基于计算流体动力学,对不同的液气射流泵喉嘴腔收缩半角进行了三维数值计算,根据数值计算结果,分析了喉嘴腔收缩半角对液气射流泵内部流场情况的影响,以及对液气射流泵吸气效率的影响关系。研究结果表明:随着喉管收缩半角的增大,流量比先略有升高然后略微减小随后保持不变,压力比先急剧增大,达到峰值后缓慢减小,存在最大值;射流泵的效率随收缩半角的变化趋势与压力比的变化趋势相似,存在最大值。根据最大吸气效率减小5%来确定最优吸气效率区间,相应的喉管收缩半角的最优范围为13.5°~17.1°。     

渗透度对锯齿形尾缘喷嘴气动声学影响研究

在低马赫数条件下（Ma=0.12）,采用时间分辨TR-PIV以及远场噪声测量方法,对不同渗透度锯齿形尾缘喷嘴的气动声学特性进行实验研究。流场测量结果表明,锯齿形尾缘喷嘴缩短势核长度,增加势核内气流和周围环境气流的掺混,随渗透度的增加该趋势得到增强。远场声学测量结果表明,随着渗透度增加,锯齿形尾缘喷嘴对于噪声低频降低和高频增加的幅度都有所增强。低渗透度的锯齿形尾缘喷嘴有效降低噪声总声压级,在150°时总声压级降低达到1.3 dB,研究对于降低工厂排空噪声有现实意义。     

印刷涂布烘箱V型条缝喷嘴冲击射流流场的数值模拟

为了解印刷涂布设备烘箱V型条缝喷嘴冲击射流流场分布及其影响因素,采用标准k-ε湍流模型,对喷嘴射流冲击移动壁面进行数值模拟。分析了喷嘴冲击射流壁面附近速度场和压力场分布情况,考虑了影响喷嘴冲击射流壁面附近速度分布的喷嘴宽度和高度等因素。研究结果表明:在冲击射流中,喷嘴距壁面的高度和喷嘴宽度对壁面附近速度分布影响较为明显;综合考虑各种因素,较理想的喷嘴高度是15 mm,相应的喷嘴宽度为2.5 mm。     

喷射电沉积纳米Ni/Co多层镀层及其组织性能

目前,纳米金属多层膜的研究体系和应用范围有待扩展,镀层成形机理、强化机理等方面有待深入研究。利用喷射电沉积技术制备了不同调制周期(λ)的Ni/Co纳米多层镀层,并对镀层的表面形貌与组织、显微硬度、耐磨损性能进行了测试与分析。结果表明:多层镀层各层之间有明显界限,镀层致密均匀,与低碳钢结合牢固;随着λ的减小,Ni/Co多层镀层表面越来越致密,镀层越来越平整;Ni/Co多层镀层结构的硬度和耐磨性明显优于纯Co镀层和纯Ni镀层;λ为20 nm时,Ni/Co多层镀层的硬度和耐磨损性能最好。