用人工神经网络优化Ni-纳米TiN复合镀层的超声-电沉积工艺

在正交实验的基础上,运用人工神经网络优化超声-电沉积工艺制备Ni-纳米TiN复合镀层.并利用扫描探针显微镜(SPM)对复合镀层的表面形貌进行观察.结果表明,运用人工神经网络优化的最佳工艺条件为:纳米TIN粒子的浓度7.5 g/L、电流密度5A/dm2、脉冲电流占空比3∶2、表面活性剂浓度80 mg/L、超声功率250 W.采用该工艺条件制备的Ni-纳米TiN复合镀层结构细密,晶粒较小,平均粒径约为80 nm,其表面粗糙度Rms可达到14.6 nm.     

医用钛合金超声-电化学抛光工艺

研究了一种对常用的医用钛合金(Ti-6Al-4V)试件进行表面光整加工的新工艺.在试验的基础上,将功率超声波与电化学作用相结合,利用功率超声波的能量特性并结合电化学抛光的特点,实现对常用钛合金试件的超声-电化学抛光处理.分析了功率超声波对电化学抛光过程的促进作用及电流密度对抛光效果的影响,获得了较为合理的工艺参数.结果表明,采用合理的超声-电化学抛光工艺参数,经2 min左右时间,试件表面粗糙度由 3.2 μm降至0.2 μm,这不仅可以改善试件的表面粗糙度,而且还可以增加表面氧化膜中钛的氧化物含量,进一步提高钛合金植入物的生物相容性和耐腐蚀性.     

活塞式气体压缩机阀片的化学镀Ni-P合金工艺研究

对活塞式气体压缩机的13CrMo钢阀片进行镀Ni—P工艺研究。分析了活化处理时间对化学镀Ni—P镀层结合力、热处理温度对镀层表面硬度及后处理等对锌层耐蚀性的影力规律。用优选的工艺参数对阀片进行表面强化与防蚀处理，获得了较好的效果。     

Ni-ZrO_2-CeO_2二元纳米复合镀层摩擦磨损及耐蚀性研究

利用超声-脉冲电沉积法在45钢基体上制备了纯Ni镀层、Ni-ZrO_2纳米复合镀层和Ni-ZrO_2-CeO_2纳米复合镀层,对比研究了3种镀层的表面形貌、显微硬度、摩擦磨损及耐蚀性能。结果表明与纯Ni镀层、Ni-ZrO_2纳米复合镀层相比,Ni-ZrO_2-CeO_2纳米复合镀层表面最光滑且晶粒最细小,表面显微硬度最高为494.18 Hv0.1;在施加载荷50N、转速300r/min、磨擦时间3min的磨损条件下磨损量最小为2.6mg且摩擦系数最小为0.285;在常温3.5%NaCl溶液腐蚀条件下腐蚀速率最低为0.060383mm/year,表面腐蚀特征不明显。镀层中共沉积的纳米ZrO_2、CeO_2颗粒充分发挥了二元纳米粒子协同生长的优势,使得镀层金属晶粒更加细化,表面更加平滑光整,镀层的耐腐蚀性能得到提高。     

功能梯度材料微细电火花电极损耗机理研究

论述了功能梯度材料Ni-TiN/Cu微细电火花电极的制备方法,并用实验的方法研究功能梯度材料层在电火花微细加工对电极损耗的影响。Ni-TiN/Cu微细电火花电极通过在圆柱铜电极外侧电沉积功能梯度材料层来制备,纳米颗粒TiN做为增强相。通过使用SEM分析功能梯度材料层的显微组织,使用光学显微镜测量电极加工孔质量与电极损耗情况,对比功能梯度材料电极与均质电极的电火花加工性能。在微细电火花加工中,功能梯度材料层可以有效的抑制高频脉冲条件下电极的损耗效应,改善电流密度分布,从根本上解决因尖端放电引起的电极形状变化问题,实现端面等损耗,保证了微细电火花加工电极的形状精度。实验结果验证了功能梯度材料作为工具电极在微细电火花加工应用的前景。     

QT600-3铸件化学镀Ni-P合金工艺的应用

以QT60 0 3为对象 ,实验分析化学镀Ni P合金过程中 ,镀液PH值、络合剂、稳定剂的种类、含量、施镀方式及后处理等对镀层含磷量、表面型貌及耐蚀性的影响 ,活化处理时间及热处理温度对镀层结合力的影响。     

磁场作用下微电铸工艺参数对铸层表面形貌的影响

为了探讨磁场作用下电铸工艺参数对单面覆铜板表面铸层显微形貌的影响,以铸层的显微硬度为指标,采用正交试验优选了微电铸工艺参数,探讨了磁场强度、电流密度以及超声功率对铸层表面形貌的影响规律,确定了磁场作用下制备高硬度且铸层平整、致密的最优工艺参数。结果表明：施加磁场后,金属离子受到磁流体力学效应对电铸过程产生影响;随着磁场强度的增大,铸层晶粒逐渐得到细化,形状更加规则;随着电流密度、超声功率的增大,铸层晶粒均呈现出先细化后粗化的规律。磁场强度0．6T、电流密度2A／dm2、超声功率240W、占空比20％下所得铸层晶粒粒径均匀,表面平整致密,显微硬度较高,具有良好的综合性能。     

无掩模定域性电沉积三维微结构的工艺研究

在无掩模定域性电沉积增材制造三维金属微结构的工艺试验过程中,针对成型质量、速度与可重复性的基本要求,采用控制单一变量法和正交实验法研究了极间电压、脉冲占空比、极间距等主要工艺参数对实验结果的影响。研究结果表明:极间电压的大小对微区域电沉积速率一致性、脉冲电流占空比对微沉积速率大小、极间距大小对微沉积区域电场线分布均有不同程度的影响。通过正交实验优化得到的工艺参数为:极间电压2 V、脉冲电流占空比0.4、极间距20 μm、脉冲频率2 kHz,三坐标工作台X和Y轴移动速度均为1 μm/s、Z轴移动速度5 μm/s。通过优化工艺参数取得较好的沉积效果,沉积速率可达300 μm³/s,获得的镍质简单三维微结构,最大深宽比12∶1。     

纳米Ni-Si3N4-x复合镀层的超声电沉积机理及工艺研究

通过超声电沉积法制备纳米Ni-Si3N4-x复合层,研究超声电沉积纳米复合镀层的机理及工艺.在试验的基础上,主要研究了超声波的机械扰动效应、空化效应及脉冲电流对抑制纳米粒子团聚、控制晶粒成核及生长的作用.结果表明,适度功率超声波的引入,可以抑制镀液中纳米粒子的团聚,与高频、窄脉宽脉冲电流作用相结合,可以提高镀液扩散传质效率,加速纳米粒子与基质金属离子共沉积,使纳米陶瓷粒子均匀分散在镀层中,促进基质金属晶体形核并控制其生长,起到细晶强化的作用.获得了由纳米镍晶(20～60 nm)和纳米Si3N4-x粒子构成的纳米复合镀层.     

电解－机械摩擦复合法除去不锈钢板氧化皮实验

电解－机械摩擦复合法除去不锈钢板氧化皮的实验表明，以不锈钢板作阳极，可移动无缝钢管作阴极，并缠绕无纺布作摩擦体；在以１５％－２５％ＮａＮＯ３为电解液，控制温度为２５℃，电解电压５－７Ｖ，电流密度０．１－０．ＳＡ／ｃｍ２，阴极移动速度０．１ｍ／ｍｉｎ，回转线速度１６－２５ｍ／ｍｉｎ，下压力为３０ｋＰａ的条件下，可以较快地除去不锈钢板表层的氧化皮，获得光洁明亮的金属表面。