Ni-SiC復(fù)合電鑄層內(nèi)應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文NiSiCNiSiC復(fù)合電鑄層內(nèi)應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究復(fù)合電鑄層內(nèi)應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究ExperimentalStudyonInternalStressinNiSiCCompositeElectrofming作者姓名：趙雪嶺學(xué)科、專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及其理論學(xué)號(hào)：21404134指導(dǎo)教師：杜立群教授完成日期：2017年6月7日大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要微電鑄工藝作為UVLI

2、GA技術(shù)的核心內(nèi)容，被廣泛應(yīng)用在微、納米制造領(lǐng)域，尤其適用于制作各種由傳統(tǒng)加工難以實(shí)現(xiàn)的或加工成本很高的精密、微細(xì)結(jié)構(gòu)。然而微電鑄工藝獲得的鑄層存在內(nèi)應(yīng)力大的缺點(diǎn)，這不僅會(huì)導(dǎo)致鑄層變形，脫落等問(wèn)題，甚至還會(huì)影響鑄層的疲勞性能，增加了微器件的制作難度和成本。本文針對(duì)微電鑄鑄層內(nèi)應(yīng)力大的問(wèn)題，采用NiSiC復(fù)合電鑄的辦法，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，探索SiC顆粒及各工藝參數(shù)對(duì)電鑄層內(nèi)應(yīng)力的影響，最后得到了NiSiC復(fù)合電鑄層關(guān)于內(nèi)應(yīng)力的最優(yōu)工

3、藝參數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和樣片條件選擇X射線衍射法測(cè)量NiSiC復(fù)合電鑄層的內(nèi)應(yīng)力。在研究復(fù)合電鑄工藝及歸納鎳基復(fù)合電鑄材料基礎(chǔ)上，選擇SiC顆粒作為復(fù)合電鑄的第二相粒子。隨后，基于SiC顆粒的特性，通過(guò)初步實(shí)驗(yàn)研究，選擇了適合本實(shí)驗(yàn)的SiC顆粒，并采用了合適的辦法對(duì)SiC顆粒進(jìn)行了預(yù)處理。選擇微器件電鑄常用的氨基磺酸鎳電鑄體系，搭建了復(fù)合電鑄設(shè)備，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析研究了SiC顆粒對(duì)鑄層內(nèi)應(yīng)力的影響。研究發(fā)現(xiàn)：NiSiC復(fù)合電鑄層的內(nèi)應(yīng)力

4、小于純鎳電鑄層，其平均內(nèi)應(yīng)力值由350MPa減小至241.8MPa，內(nèi)應(yīng)力減小率為30.9%。在簡(jiǎn)要分析金屬多晶生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，從有機(jī)物的吸附方面分析了鑄層壓應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)理。并且簡(jiǎn)要分析了SiC顆粒對(duì)鑄層生長(zhǎng)的影響，鑄層中摻雜進(jìn)入的SiC顆粒增大了陰極表面的摩擦力，使層狀生長(zhǎng)的Ni沉積層更加均勻。并且，SiC顆粒的嵌入增大了晶格微觀塑性變形的機(jī)率，進(jìn)而釋放了內(nèi)應(yīng)力。為了進(jìn)一步研究不同的工藝參數(shù)對(duì)NiSiC復(fù)合電鑄層內(nèi)應(yīng)力的影響，引入了正交