CN112877750A - 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法 - Google Patents
一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112877750A CN112877750A CN202011632648.2A CN202011632648A CN112877750A CN 112877750 A CN112877750 A CN 112877750A CN 202011632648 A CN202011632648 A CN 202011632648A CN 112877750 A CN112877750 A CN 112877750A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrodeposition
- power supply
- ultrasonic
- magnetic field
- deposition layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 61
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 60
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 17
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 5
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000001540 jet deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/10—Agitating of electrolytes; Moving of racks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/08—Electroplating with moving electrolyte e.g. jet electroplating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/20—Electroplating using ultrasonics, vibrations
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
本发明专利公开了一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法，该装置包括窄缝喷头、超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅杆、多绕组励磁线圈、直流磁场发生电源、回液槽、阴极基底、可溶性阳极板、电沉积脉冲电源、电解液循环过滤系统、四轴数控机床。阴极基底在数控控制下进行往复运动，使喷头进行往复扫描，由脉冲电流产生的垂直电场、多绕组励磁线圈产生的垂直匀强磁场和超声波发生器产生的超声场辅助共沉积作用下令电解液快速电沉积到基底表面，从而制备出复合金属沉积层。通过调整脉冲参数、磁场强度、阴阳极间距、扫描速度及超声参数等，制备出沉积层组织与厚度均匀性好，膜基结合力一致性好的纳米复合沉积层。
Description
技术领域
本发明涉及特种加工技术领域，尤其涉及一种在复合多能场协同作用下辅助射流电沉积制备纳米复合沉积层的装置与方法，使纳米复合沉积层组织更为致密、沉积层厚度更加均匀及膜基结合力一致性好。
背景技术
射流电沉积技术的特点在于可以对阴极基底进行局部电沉积，电解液的高速喷射减小了扩散层厚度，提高了电沉积极限扩散电流密度和沉积速度，缩短了电沉积时间，减少了沉积层的原材料，缩小了制备成本等，同时电解液的射流对沉积层也起到了机械活化的作用，因此多适用于微小结构的快速成型及损伤零件的修复。运用射流电沉积制备纳米复合沉积层时，引入溶胶纳米颗粒，可有效减弱沉积层中所出现的析氢效应，并使电场线在沉积层上的分布较为均匀，从而制备出沉积层组织与厚度均匀性好，膜基结合力一致性好的纳米复合沉积层。
射流电沉积在应用中也存在着一些缺陷，因沉积过程突起处产生的电场线偏移，所引起的尖端放电现象，从而导致了突起晶胞的择优生长与溶液中粒子的优先沉积，使沉积层晶粒粗大，表面粗糙，沉积层不均匀。另外电解液中的纳米颗粒易产生的团聚效应，导致沉积层缺陷增多，不能充分发挥复合纳米颗粒的弥散强化性能。
针对这一技术所出现的问题，本发明在射流电场中引入了场强可变的磁场，如高鹏等人的文献“磁场影响下的电沉积”中所得，磁场的引入会令尖端效应引起的电场线偏移，在与磁场线交叉处会产生MHD效应，因阴极基底表面在射流电沉积过程中亥姆霍茨层的存在，所以单靠溶液里的金属阳离子无法在该层内受到MHD效应的影响，故而在电解液中加入了溶胶，溶胶所带来的纳米粒子通常带有电荷，并由于电荷作用，吸附一层溶剂分子，形成胶体粒子，这些胶体粒子和电解液中的金属阳离子共同受洛伦兹力，绕突起处旋转，在旋转过程中相互撞击并粘附在一起，使其螺旋下降，并克服阴极基底表面亥姆霍茨层的影响填充在突起周边的凹陷处，从而改善沉积层组织结构和沉积厚度的不均匀性，并有效的减弱了尖端放电的影响。
为解决电解液中纳米颗粒易团聚的现象，从而引入超声波场，由兰龙等人的文献“超声波辅助选择性电沉积技术研究进展”，可知，超声场产生的空化作用所引起的局部微射流可以有效减弱纳米颗粒的团聚效应，对电解液起到整平作用。同时超声波从窄缝喷头中伴随电解液一同作用在阴极基底上，发生在阴极基底表面的超声空化作用提高了电解液的传质效果，从而增加了沉积层中纳米颗粒的含量，使沉积层性能各方面得到了提升。此外，超声波的引入可以打断晶粒的正常生长方向，从而产生更细小的颗粒，使沉积层颗粒更为细致均匀，沉积层的结合力有所提升。这种复合能场协同作用下的射流电沉积，既能提高沉积速度，又能改善沉积层均匀性，提高沉积层的膜基结合力。
多能场辅助射流电沉积中使用脉冲电流可使沉积层组织更细致均匀，膜基结合力有所提升，在脉冲宽度时电解液快速沉积在阴极基底表面，在脉冲间隔时电场消失，一方面有利于离子的扩散，使扩散层厚度减小，另一方面纳米颗粒因电场的消失而不沉积，在射流作用下对沉积层起到打磨修整的效果，使沉积层组织更细致均匀，由析氢效应产生的氢气泡及杂质颗粒也进一步的从沉积层中清除，这一脉冲电流的引入可获得沉积层组织均匀、厚度均匀及膜基结合力一致性好的纳米复合沉积层。
通过对国内外文献的检索，当前研究主要是在电-磁复合场下的射流电沉积或超声辅助下射流电沉积对纳米复合沉积层的影响，用电-磁-声多功能场辅助射流电沉积制备纳米复合沉积层的研究很少，本发明为首次提出该制备方法及装置。
发明内容
本发明目的是针对射流电沉积中的尖端放电、往复扫描叠加、纳米颗粒团聚等导致的沉积层组织及厚度不均匀、膜基结合力一致性差等问题，发明了一种结合电磁场和超声场复合能场辅助射流电沉积对工件进行纳米复合沉积层制备的方法，并提供了装置方案，通过多能场的协同作用，对其参数进行调控，从而使纳米复合沉积层组织及厚度更均匀，并使膜基结合力一致性得到改善。
本发明为实现上述目的，通过以下的方法。
一种多能场辅助射流电沉积制备方法，包括以下步骤：
(1)先对阴极基底进行预处理(研磨，水洗，碱除油，水洗，酸洗，水洗)，并固定在工作台上，与电沉积脉冲电源负极相连。
(2)制备Ni-(溶胶)Al2O3电解液放入储液槽中，并放置在恒温水浴锅中施加磁力搅拌。
(3)将多绕组励磁线圈通上直流电使线圈产生一定强度的磁场，且场强会随着电流大小和线圈匝数的改变而变化。
(4)通过超声发生器输出电信号，再经超声波换能器将电能转换成超声能传递到超声波变幅杆上，从而作用在窄缝喷头腔体内的电解液中。
(5)窄缝喷头腔体内的可溶性阳极板接脉冲电源正极，调整电流密度，频率，占空比等参数，打开电源将电流通向阴阳极板。
(6)打开磁力泵，利用虹吸原理，并通过节流阀控制水流流速将电解液推向阴极基底表面，形成回路，使得纳米颗粒与金属离子快速沉积到阴极基底表面。
(7)通过X方向水平导轨、Y方向水平导轨、Z方向升降导轨和数控控制系统来控制窄缝喷头与阴极基底的相对运动，对阴极基底进行反复扫描电沉积。
(8)通过对多功能复合场的各个参数之间的调控，制备出沉积层组织及厚度更均匀，膜基结合力一致性好的纳米复合沉积层。
本发明采用电-磁-超声复合多功能场下的射流电沉积技术来快速制备出沉积层组织与厚度更均匀，膜基结合力一致性好的纳米复合沉积层。改善了在射流电沉积中尖端放电导致的沉积层组织不均匀和膜基结合力差等问题，通过引入电-磁-超声复合能场，使射流电场的尖端放电现象在MHD效应与超声空化等协同作用下得到改善，同时复合多能场的协同作用使纳米颗粒的团聚效果减弱，可使沉积层组织与厚度更细致均匀，膜基结合力有所提升。
本发明装置具有灵活可调，操作方便，在保证快速沉积的同时提高沉积层组织与沉积厚度的均匀性和膜基结合力的一致性。
基于本发明的多能场辅助射流电沉积纳米复合沉积层制造装置，其工作原理和实施过程如下。
先通过四轴数控机床的数控系统调整窄缝喷头与阴极基底的高度至设定值，打开磁力泵，为电解液供能，将电解液喷射到阴极基底表面，并通过节流阀和流量计调控射流速度到设定值，打开直流磁场发生电源，调节参数使多绕组励磁线圈中磁场强度达到设定值，打开超声波发生器电源，将超声能传入窄缝喷头中的电解液上，调节电源参数至设定值，打开脉冲电源，将可溶性阳极板与阴极基底通上电流，并与射流的电解液形成闭合回路，对阴极基底表面开始进行电沉积，通过机床的数控系统控制阴极基底在工作台上进行往复运动，窄缝喷头固定在Z方向导轨上进行电解液的供给，同时沉积层在阴极基底表面快速成型。
通过对磁场强度、超声参数、脉冲参数及阴阳极间距等参数的优化调整，沉积初期采用强磁场、低频脉冲和大功率超声相结合的方式来制备，沉积后期采用正常射流电沉积工艺参数制备沉积层，从而制备出沉积层组织与厚度更均匀，膜基结合力一致性好的纳米复合沉积层。
本发明具有以下优点：
(1)超声场的引入对电解液产生的空化作用，一方面提高了电解液的传质效果，另一方面产生的局部微射流作用，可改善纳米颗粒的团聚现象，对电解液起到了搅拌的作用。
(2)超声场的引入可阻碍晶胞的正常生长方向，使突起处晶胞生长更为平缓，沉积层更细致均匀，膜基结合力有所提升。
(3)匀强磁场在沉积层电场线偏移处产生的MHD效应，令溶胶纳米颗粒和金属阳离子共同受洛伦兹力作用绕晶胞突起处旋转下落，过程中撞击并粘附在一起，克服亥姆霍茨层的影响，旋转下落填充了阴极基底凸起表面周围的凹陷处，改善了尖端放电的现象，使纳米复合沉积层组织及厚度更均匀，膜基结合力得到提升。
(4)电-磁-声多能场辅助脉冲射流电沉积，既保留了射流电沉积的沉积速度快与可以局部电沉积的特点，又改善了射流电沉积中所出现的一些缺点，使沉积层在各场的协同作用下得到显微组织更为均匀及膜基结合力一致性好的沉积层。
(5)电-磁-声多能场辅助脉冲射流电沉积制备纳米复合沉积层，在电解液中加入溶胶纳米颗粒，使沉积层的氢脆现象得到了改善，增强了MHD效应对沉积层的影响，增强了沉积层组织的性能，也使沉积层上电场线分布更为均匀。
(6)脉冲辅助射流电沉积制备纳米复合沉积层，在脉冲宽度下保持了射流快速沉积的特点，在脉冲间隔时纳米颗粒对沉积层起到打磨修整的作用，一方面使沉积过程中扩散层厚度减小，另一方面进一步清除了析氢效应产生的氢气泡及沉积层表面附着的杂质，使沉积层组织及厚度更均匀，膜基结合力一致性更好。
附图说明
图1为本发明所述的电、声、磁多功能复合场辅助射流电沉积对工件进行纳米复合沉积层制备装置的剖面示意图。
图2为电、声、磁多功能复合场辅助射流电沉积对工件进行纳米复合沉积层制备的装置三维示意图。
附图标记如下：
图中：1.电解液循环-供能系统；2.Z方向升降导轨；3.超声波换能器；4.机械装夹装置；5.超声波发生器；6.超声波变幅杆；7.电沉积脉冲电源；8.直流磁场发生电源；9.X方向水平导轨；10.工作台；11.Y方向水平导轨；12.窄缝喷头；13.可溶性阳极板；14.阴极基底；15.回液槽；16.多绕组励磁线圈。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明所述的电、声、磁复合能场辅助射流电沉积对工件进行纳米复合沉积层的制备方法，采用电场、磁场和超声场相结合的多能复合场来辅助射流电沉积方法，从而制备出沉积层均匀，膜基结合力好的复合纳米沉积层，通过电沉积脉冲电源对阴极基底和可溶性阳极板导入脉冲电流，同时开启超声波发生器、超声波换能器与励磁电源，施加复合能场作用于沉积区域，并通过磁力泵使电解液达到阴极基底上形成闭合回路进行电沉积，最终获得纳米颗粒分布均匀、膜基结合力一致性好及显微组织细化的沉积层。
图1为本发明所述电、声、磁复合能场辅助射流电沉积对工件进行纳米复合沉积层的制备方法及所使用的装置，下面结合图1详细说明本发明所述方法的具体步骤。
实施例1
1)将经过打磨，水洗，碱除油，水洗，除锈，水洗，酸洗活化后的阴极基底14固定在工件台10上，将窄缝喷头12固定在机械装夹装置4上。
2)将电沉积脉冲电源7的正负极分别加在窄缝喷头12内的可溶性阳极板13和阴极基底14上，调节电流密度、占空比和频率把脉冲电流施加到阴阳极板上。
3)将制备好的电解液(含溶胶纳米颗粒)倒入储液槽中，再将储液槽放置在恒温水浴锅中，并加入磁力搅拌，调节电解液温度。
4)打开磁力泵，通过节流阀控制管路中流量的输出，从而控制窄缝喷头12的出口射流速度，同时用流量计进行流量监测。
5)打开直流磁场发生电源8，控制电流密度，输入到匝数不变的多绕组励磁线圈16中，使线圈内部产生方向垂直向下且磁场强度可变的匀强磁场。
6)将超声波发生器5打开，将电信号输入超声波换能器3中，通过换能器把电信号转换成超声波通过超声波变幅杆6输入到电解液中。
7)打开电沉积脉冲电源7，电解液连通阴极基底14使电流形成闭合回路，并开始进行快速电沉积。
8)通过对数控控制系统的程序编写，使X方向水平导轨9、Y方向水平导轨11进行往复移动，促使电解液能均匀的沉积在阴极基底14的表面。
9)待电沉积结束后先将超声波发生器5、直流磁场发生电源8和电沉积脉冲电源7逐一关闭，再关闭节流阀和磁力泵，停止电解液的供给，最后关闭恒温水浴锅。
所述实施例仅为本发明优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员做出的任何在不脱离本发明原理的前提下的相关改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法，其特征在于：包括可移动工作台(10)、X方向水平导轨(9)、Y方向水平导轨(11)、Z方向升降导轨(2)、电解液循环-供能系统(1)、电沉积脉冲电源(7)、可溶性阳极板(13)、阴极基底(14)、窄缝喷头(12)、直流磁场发生电源(8)、多绕组励磁线圈(16)、回液槽(15)、超声波发生器(5)、超声波换能器(3)、超声波变幅杆(6)、机械装夹装置(4)。
2.根据权利要求1所述的多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置，其特征在于：窄缝喷头(12)上端口与超声波变幅杆连接，并进行密封，Z方向升降导轨(2)上装有机械装夹装置(4)，用于紧固超声波换能器(3)，以便于控制超声装置在Z方向的移动。
3.根据权利要求1所述的多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置，其特征在于：多绕组励磁线圈(16)放置在窄缝喷头(12)长轴两侧，并固定在Z方向升降导轨(2)上，以便保证窄缝喷头的射流区始终在匀强磁场中心位置，将阴极基底(14)和回液槽(15)置于多绕组励磁线圈(16)中，多绕组励磁线圈(16)的端口分别接在直流磁场发生电源(8)的正负极上，通过参数的改变来调控磁场强度的大小。
4.根据权利要求1所述的多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置，其特征在于：制备方法上采用分步沉积，沉积初期采用强磁场，低频脉冲和大功率超声来制备沉积层，沉积后期采用正常射流电沉积工艺参数。
5.一种多能场辅助射流电沉积纳米复合沉积层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1、对阴极基底的加工进行预处理，进行电解液(含溶胶纳米颗粒)的配置。
S2、调整窄缝喷头(12)相对于阴极基底(14)的高度至设定值；
S3、调整直流磁场发生电源(8)的参数并打开，使多绕组励磁线圈(16)通电产生的磁场强度达设定值；
S4、调整超声波发生器电源(5)的参数并打开，经超声波换能器(3)和超声波变幅杆(6)传入窄缝喷头(12)中；
S5、打开磁力泵，将电解液导入窄缝喷头(12)中，通过节流阀控制液体射流流速，并用流量计进行流量测定；
S6、调节电沉积脉冲电源(7)的参数并打开，通过数控控制系统按设定轨迹作往复扫描运动，同时含纳米颗粒的电解液在阴极基底上沉积，达到设定射流厚度后依次断开脉冲电沉积电源，直流磁场发生电源，超声波发生器，磁力泵；
S7、对沉积层进行表面形貌及性能的测定，优化各参数，依次按照步骤S1、S2、S3、S4、S5对其他工件进行操作，直到制备出沉积层组织与厚度均匀性好，膜基结合力一致性好的纳米复合沉积层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011632648.2A CN112877750A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011632648.2A CN112877750A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112877750A true CN112877750A (zh) | 2021-06-01 |
Family
ID=76047899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011632648.2A Pending CN112877750A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112877750A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114042339A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-15 | 南京航空航天大学 | 一种微米镍颗粒负载的油水分离网膜及其制备方法和应用 |
| CN114799757A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-29 | 江苏江航智飞机发动机部件研究院有限公司 | 一种钛合金管件的精密电解加工工艺 |
| CN115338426A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-15 | 武汉理工大学 | 一种强化3d打印工件的装置及方法 |
| CN115449869A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-09 | 河南理工大学 | 一种并排扫描式超声辅助射流电沉积加工叠层金属的装置及方法 |
| CN115652533A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-01-31 | 武汉纺织大学 | 外加磁场辅助微流控制取纳米纤维薄膜的系统及使用方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100243430A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Biing-Hwa Yan | Apparatus and method for magnetic field assisted electrochemical discharge machining |
| CN102677137A (zh) * | 2011-12-24 | 2012-09-19 | 河南科技大学 | 一种金属电沉积装置 |
| WO2018006434A1 (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 江苏大学 | 一种三维表面喷丸射流电沉积制造方法及装置 |
| CN214400782U (zh) * | 2020-12-31 | 2021-10-15 | 河南科技学院 | 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置 |
-
2020
- 2020-12-31 CN CN202011632648.2A patent/CN112877750A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100243430A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Biing-Hwa Yan | Apparatus and method for magnetic field assisted electrochemical discharge machining |
| CN102677137A (zh) * | 2011-12-24 | 2012-09-19 | 河南科技大学 | 一种金属电沉积装置 |
| WO2018006434A1 (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 江苏大学 | 一种三维表面喷丸射流电沉积制造方法及装置 |
| CN214400782U (zh) * | 2020-12-31 | 2021-10-15 | 河南科技学院 | 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114042339A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-15 | 南京航空航天大学 | 一种微米镍颗粒负载的油水分离网膜及其制备方法和应用 |
| CN114799757A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-29 | 江苏江航智飞机发动机部件研究院有限公司 | 一种钛合金管件的精密电解加工工艺 |
| CN115338426A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-15 | 武汉理工大学 | 一种强化3d打印工件的装置及方法 |
| CN115338426B (zh) * | 2022-07-20 | 2023-09-26 | 武汉理工大学 | 一种强化3d打印工件的装置及方法 |
| CN115449869A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-09 | 河南理工大学 | 一种并排扫描式超声辅助射流电沉积加工叠层金属的装置及方法 |
| CN115652533A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-01-31 | 武汉纺织大学 | 外加磁场辅助微流控制取纳米纤维薄膜的系统及使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112877750A (zh) | 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置及制备方法 | |
| CN105970260B (zh) | 一种在喷射电沉积加工过程中改善均匀性的方法 | |
| CN103255452A (zh) | 一种选择性金属电沉积装置及其应用 | |
| WO2018006434A1 (zh) | 一种三维表面喷丸射流电沉积制造方法及装置 | |
| CN102677137B (zh) | 一种金属电沉积装置 | |
| CN214400782U (zh) | 一种多能场辅助射流电沉积纳米复合层的装置 | |
| CN101956224B (zh) | 用于纳米复合镀层的电镀方法 | |
| CN102677138B (zh) | 一种金属电沉积方法 | |
| CN107513750A (zh) | 一种间歇式电沉积核壳式粉体电镀装置及其处理方法 | |
| CN104032339A (zh) | 一种控制电沉积镍钨合金涂层结构的方法 | |
| CN202388079U (zh) | 一种难加工材料的微精加工系统 | |
| CN103540931A (zh) | 一种机械振动辅助感应加热激光表面合金化复合加工方法及装置 | |
| CN105177639B (zh) | 离心式喷丸电铸制造方法及装置 | |
| CN113089036A (zh) | 一种变频功率超声电沉积纳米金属陶瓷复合层制备方法 | |
| CN101956225A (zh) | 一种制备纳米复合镀层的方法 | |
| CN104862764A (zh) | 强韧化镍-纳米金刚石复合电沉积镀液及镀层的制备方法 | |
| CN102115898A (zh) | 一种电沉积制备大体积纳米镍铁合金晶体的方法 | |
| CN215050776U (zh) | 一种磁场辅助脉冲射流电沉积装置 | |
| CN201224773Y (zh) | 电铸复合加工设备 | |
| CN110842308A (zh) | 一种原位共液电化学复合加工装置与方法 | |
| CN114481266B (zh) | 一种激光刻蚀微织构表面复合电沉积自润滑涂层的制备方法及装置 | |
| CN101787552A (zh) | 一种药型罩用Cu-W-Ni铜基复合材料及其电铸方法、电铸液 | |
| CN101643923B (zh) | 利用超声波和激光共同作用的电铸方法和电铸设备 | |
| CN201495303U (zh) | 一种利用超声波和激光共同作用的电铸设备 | |
| CN110528035A (zh) | 一种用于提高小型edm电极性能的掩模式射流电沉积装置及其方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |