纳米晶铜电火花电极快速制造及其耐电蚀性能(英文)

介绍了喷射电铸快速成形的基本原理,制备了纳米晶电极铜,分别研究了纳米晶铜电极和粗晶铜在不同电火花加工参数的工具电极损耗性能。运用扫描电子显微镜(SEM)和X-ray衍射等现代分析手段对工具电极的微观结构和成分进行分析。结果表明,喷射电铸能显著提高极限电流密度,细化晶粒,铜沉积层具有纳米晶微观结构。纳米铜电极损耗随着脉冲宽度增大而减小,随峰值电流的增大而增大,且纳米晶铜的电极损耗明显小于粗晶铜。     

射流电铸快速成形纳米晶铜的研究

采用射流电铸快速成形新技术研究了制备块体纳米晶铜的工艺，制备了具有一定形状的块体纳米晶铜样品，用X射线衍射法分析了纳米晶铜的微观组织结构，结果表明，电铸电流密度和电铸速度随电铸电压和喷射速度的增大而提高，该新技术方法可用于快速制备具有一定形状的块体纳米晶铜材料。     

喷射电铸工艺参数对铜铸层形貌的影响

介绍了喷射电铸的相关原理,运用扫描电镜分析了相关工艺参数(电流密度、电解液喷射速度、扫描速度、扫描层数)对铜沉积层微观结构的影响,采用工艺参数:电流密度300A/dm2,电解液喷射速度4m/s,喷嘴扫描速度10mm/s制备了纳米铜块体。结果表明喷射电铸可大大提高电铸的电流密度,远高于传统电铸电流密度;电流密度、喷射速度、扫描速度以及扫描层数都对沉积层的表面生长形态有较大的影响,使用低电流密度、高喷射速度和快的扫描速度和少的扫描层数有利于获得平整、致密的沉积层。     

喷射电沉积Cu-Al2O3复合电铸层性能研究

利用喷射电沉积工艺制备了Cu-A l2O3纳米复合铸层,分析了纳米A l2O3颗粒添加量,阴极电流密度以及电铸液喷射速度对复合电铸层中纳米颗粒复合量的影响,采用扫描电镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)对复合电铸层的微观形貌和铸层成分进行了分析,研究了复合电铸层中纳米颗粒复合量对其显微硬度的影响。结果表明,铜沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为50 nm;纳米A l2O3颗粒在沉积层中的复合量可达14.43(at%);纳米复合铸层的显微硬度有明显提高,约为普通粗铜的10.5倍.     

激光选区熔化316L不锈钢凝固特征与微观组织结构

对不同工艺参数下激光选区熔化(Selective Laser Melting, SLM)成形316L不锈钢微观组织结构进行表征,研究不同工艺参数下SLM成形316L不锈钢微观组织结构演化规律、单熔化道凝固特性。结果表明,SLM成形316L不锈钢具有跨尺度、非均质凝固组织特征,包括微米尺度柱状晶粒、小角晶界、熔池界面和纳米尺度亚结构。单熔化道的稳定成形是三维块体成形的基础,熔化道稳定性由激光工艺参数与金属粉体物理特性共同决定。不同的激光工艺参数显著影响SLM成形316L不锈钢微观组织结构,通过改变激光参数可实现微观组织结构的调控,在不同的激光逐层旋转角度下,SLM成形316L不锈钢晶粒尺寸随着扫描间距的增大而增大。强制定向热流使得外延生长机制主导凝固晶粒的生长,在不同的激光工艺参数下,沿增材方向的柱状晶粒形貌普遍存在。     

喷射电沉积Co-Ni纳米合金沉积层的组织和性能

用高速喷射电沉积法快速制备了块体纳米晶Co-Ni合金,研究了喷镀工艺参数(主盐浓度、电解液喷射速度和电流密度等)对沉积层成分、微观组织结构及性能的影响.结果表明:提高喷射电沉积电解液的搅拌强度能有效减小扩散层的厚度,使电沉积在较高的极限电流密度下进行,提高沉积速度.极限电流密度的增大使阴极过电位增大,从而提高合金的形核速率,使沉积层晶粒的尺寸减小、显微硬度升高.随着电解液中Co2 含量的增加,沉积层中Co含量增加,导致沉积层相结构由单相α-Co(Ni)转变为α-Co(Ni)和ε-Co(Ni)双相组织,并使表面的形貌发生明显的变化.     

喷射电沉积Ni-Al2O3纳米复合镀层的组织及性能

利用喷射电沉积工艺制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,分析了纳米Al2O3颗粒添加量、阴极电流密度以及电解液喷射速度对复合镀层中纳米颗粒含量的影响,采用扫描电镜(SEM)以及X-射线衍射仪对复合镀层的微观形貌进行了分析,研究了复合镀层中纳米颗粒含量对其显微硬度、结合强度、耐腐蚀性的影响。结果表明,镍沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为50nm;纳米Al2O3颗粒在沉积层中的含量可达12.2at%;随Al2O3含量的提高,镀层显微硬度逐渐提高,结合强度和耐腐蚀性先提高后有所降低。     

块体纳米晶Ni-Fe合金的制备及表征

采用直流电沉积方法制备块体纳米晶镍铁合金材料,经过工艺参数和成分的优化,提出可连续施镀,并有很高镀厚能力及晶粒尺寸、晶粒结构和合金成分可控的电沉积工艺配方及工艺方法,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）等检测设备进行分析和表征,结果表明,获得的块体纳米晶镍铁合金材料表面光滑致密、结构均匀,材料平均晶粒尺寸在25nm左右。最佳工艺参数为：电流密度Dk=5～dm2,pH值3．5,温度60℃。     

钢线材硫酸盐体系电镀纳米晶锌镀层工艺研究

为了克服传统线材高速电镀锌工艺存在的镀层耐蚀性能差问题,研究了硫酸盐电镀纳米晶锌镀层的工艺.采用场发射扫描电子显微镜、透射电镜和X-射线衍射技术对镀锌层的表面形貌及晶粒尺寸进行了表征,利用极化曲线和线材缠绕试验对纳米晶锌镀层的耐蚀性能和延展性能进行了研究.结果表明:在基础硫酸盐镀液体系中,仅通过改变脉冲电镀参数并不能得到纳米晶锌镀层;而在含有唯一添加剂(晶粒细化剂1 g/L)的基础硫酸盐镀液体系中,通过对双脉冲电镀参数的优化,得到了平均晶粒尺寸为31 nm,结晶细密、平整、光亮的纳米晶锌镀层;该纳米晶锌镀层在低碳钢板材和线材表面重现性良好;纳米晶锌镀层的耐蚀性能优于传统粗晶锌镀层,且具有良好的延展性.     

一种喷射成形难变形高温合金的组织研究EI北大核心

研究了喷射成形工艺对一种高铝钛比、难变形高温合金GH710组织的影响,结果表明:喷射成形工艺成功制备GH710沉积坯件,坯件经过热等静压和变形后,外观组织良好,合金组织细密,晶粒尺寸在45μm左右,具有非常强的晶粒抗长大能力,主要有两种尺寸的γ′相,数量较多,主要分布在晶界和晶内。     

阳极喷嘴口径对射流电沉积的影响

利用自行设计的实验装置,研究了瓦特镍射流电沉积不同阳极喷嘴口径下电压与电流、电流密度、电流效率关系,以及阳极喷嘴口径对沉积层的金属分布的影响.研究发现:可用电流密度高达800A/dm2,沉积物呈圆柱形分布,沉积物直径几乎与相应的0.8,1.2,1.6mm阳极喷嘴口径一致.当喷嘴口径为1.6mm时电流效率为89.8%,而喷嘴口径为0.8mm时只有64.3%.     

高精度矩形弯铜波导管加工研究

高精度矩形弯铜波导管一直采用制造周期长的电铸加工而成,为了寻求快速的制造方法,进行了系列的模具压制成形实验,改变了凸模结构,改进了成形工艺,快速地制造出合格的产品。     

超声作用下的电铸铜微观结构与机械性能

为了改善电铸微细部件的机械性能,通过改变电铸工艺参数以及在电铸铜过程中引入超声场,得到具有不同微观结构特征的电铸铜材料.采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察电铸铜层微观形貌,用X射线衍射分析铸层晶面择优取向,并用维氏硬度计和拉伸试验机分别测试电铸铜层机械性能.实验结果表明,超声作用下电铸和普通电铸得到的铜层表面均为(220)晶面择优取向,并且超声电铸铜层的择优取向程度更强.超声电铸铜层晶粒为细小柱状晶结构,与普通电铸铜相比,其抗拉强度和显微硬度均提高约30%.在电铸溶液中氯离子(Cl-)质量浓度为60mg/L时,铸铜层晶粒比其他Cl-质量浓度时晶粒更细小,抗拉强度和塑性也更高.在电铸过程中引入超声场能改善电铸铜层的微观结构,并提高电铸铜的机械性能.     

Electroforming of TiB2-Reinforced Copper Matrix Electrode for EDM

TiB₂ particle-reinforced copper matrix composite is electroformed in copper sulfate on stainless steel plate. The impact of the particle content in electroforming solution on the surface morphology, hardness, and electrical conductivity of the electroformed composite are studied, and the influence of electroforming current density on the effective content of particles in the composite is also analyzed. The results show that when the content of particles in electroforming solution is 25 g/L, the current density is 4 A/dm², particles in the electroformed composite are well-distributed, and the average grain diameter can be reduced to 20 µm. The microhardness of Cu/TiB₂ composite reinforced by particles with diameter of 3 µm is 25% higher than that of electroformed copper, and its conductivity remains 86% of the copper.     

低变形镍模具微电铸加工的工艺优化(英文)

微电铸工艺提供了一种有效的技术手段来制造金属模具,这种金属模具可被用于微图形的复制.模具的微电铸加工存在一个瓶颈问题:模具表面的不平整.金属模具的弯曲是造成模具表面不平整的主要原因之一.金属模具的弯曲变形会对微结构的复制精度产生影响.为了获得低变形镍模具,对微电铸工艺参数进行了优化.优化后的微电铸液中含有的镍离子质量浓度为80～90 g/L,硼酸的质量浓度为40～45 g/L,并且加入了0.3%L-1的润湿剂,其pH值控制在3.7～4.2之间.微电铸液的温度保持在50～55℃.在微电铸过程中,采用了电流密度为2～3A/dm2的脉冲电流,占空比为0.2.结果表明:采用优化后的工艺参数,可以获得低变形的镍模具,其变形量下降了19%.利用优化后的微电铸工艺,加工了一种可以用于热压工艺的镍模具,模具上的图形线宽为5μm,深度为5μm.     

电铸制备铜-石墨复合材料的研究

在酸性硫酸铜溶液中采用电铸技术制备了铜-石墨复合材料.表面活性剂、微粒浓度、电流密度和搅拌速度等工艺条件对微粒含量具有不同的影响.非离子表面活性剂对微粒共沉积具有较好的效果;随着微粒浓度增大,微粒含量也逐渐增大,最后趋于稳定值;电流密度增大使微粒含量降低;搅拌速度增大时微粒含量存在最大值.铜-石墨复合材料的硬度和摩擦系数随着微粒含量增大而减小,但是磨损量先是减小而后增大.摩擦过程中纯铜发生粘着磨损,铜-石墨复合材料却表现为剥层磨损.     

Development of alumina ceramics vacuum duct for the 3 GeV-RCS of the J-PARC project

An alumina ceramics vacuum duct has been developed for the 3 GeV-RCS of J-PARC project at JAERI. There are two types of alumina ceramics vacuum ducts needed, one being 1.5 m long with a circular cross-section for use in the quadrupole magnet, the other being 3.5 m long with a 15°, bend with a race-track cross-section for use in the dipole magnet. These ducts could be manufactured by joining several duct segments of 0.5-0.8 m in length by brazing. The alumina ceramic ducts have copper stripes on the outside surface to reduce the duct impedance. One of the ends of each stripe is connected to a titanium flange by way of a capacitor so to interrupt an eddy current circuit. The copper stripes are produced by an electroforming method in which a stripe pattern formed by Mo-Mn metallization is first sintered on the exterior surface and then overlaid by PR-electroformed copper (periodic current reversal electroforming method). In order to reduce emission of secondary electrons when protons or electrons strike the surface, TiN film is coated on the inside surface of the ducts.