导读:本文包含了射流电沉积论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:射流,分形,多层,纳米,磁阻,参数,质量。
射流电沉积论文文献综述
范晖,赵阳培,王善奎[1]（2018）在《射流电沉积工艺参数对沉积层形貌的影响》一文中研究指出射流电沉积技术具有特殊的定域性和材料特性,可用于机械零件修复,但沉积层的均匀性和质量需要改善。研究了电解液喷射流速、电流密度、沉积层数等对沉积层形貌的影响。结果表明:喷射流速在1~10m/s范围内,随着喷射流速的增大,沉积层的表面质量逐渐改善;电流密度在100~600A/dm2范围内,随着电流密度的增大,沉积层形貌逐渐恶化,产生析氢副反应;沉积层数在400~1 600层范围内,沉积层的表面质量随层数的增加而逐渐恶化。得到了一系列的优化参数,有助于改善沉积层的质量。(本文来源于《电镀与环保》期刊2018年03期）
李欣潮[2]（2018）在《聚焦射流叁维电沉积数值仿真分析与实验研究》一文中研究指出射流电沉积技术是一种以高速射流为载体,在阴极基底上进行选择性电沉积的无掩膜加工技术,因沉积速度快、选择性(定域性)好、自由度高等优点,在叁维微增材制造领域具有良好的应用前景。叁维(3D)金属微结构与零件的高效增材制造,需求旺盛,是金属增材制造领域的关注热点与前沿研究。虽然射流电沉积在等众多高新技术领域中承载着微细、纳米级尺度叁维零部件制造方面具有潜在的优势,但因高品质射流制备这一核心难题尚未获得实质性突破,所以,至今几乎仍无法用于金属3D微结构与零件的工程化增材制造。虽承载厚望,但心余力绌。因此,开拓出先进的适用金属3D微增材制造技术实乃当务之急。本课题组研究发现,基于独特的工作机制、能突破常规射流制备技术能力极限的流动聚焦技术,可以为制备高品质射流(长射程、高射速,小射束、均匀化流场、强定域性)提供很好的借鉴及经验。鉴于此,本课题组把流动聚焦技术融合集成到射流电沉积技术中,用流动聚焦技术形成的高品质微细射流(外层为高速电绝缘流体、内核为电解液)代替常规的开放式射流(单一电解液),形成了一种新的射流电沉积技术—聚焦射流叁维电沉积技术。本文在国家自然科学基金(No.51475149)、河南省高校科技创新团队支持计划(15IRTSTHN013)和河南理工大学科技创新团队项目(No.T2014-1)的资助下进行的,主要研究内容包括:(1)研究探讨了聚焦发生装置结构参数和聚焦射流条件参数与聚焦射流流场特性的关系,分析了聚焦发生装置结构参数和聚焦射流条件参数对聚焦射流自由射流区流场分布特性的影响。结果表明:相比常规射流,聚焦射流可以获得射程更长、射速更快,束径更小、流场更均匀、定域性更高的微细射流;随着聚焦孔半径r的增加,聚焦发生装置的聚焦效果越来越好,但聚焦射流稳定性越来越差;随着喷嘴距离聚焦孔高度h的增大,聚焦发生装置的聚焦效果越来越好,但聚焦射流的稳定性先增加后降低;随着聚焦孔长度L的增加,聚焦发生装置的聚焦效果越来越差,但聚焦射流的稳定性先增加后减小。因此,当聚焦孔半径r=1.2R、喷嘴到聚焦孔的距离h=2R、聚焦孔长度L=R时,聚焦发生装置的聚焦效果最好,此时聚焦射流直径为905.4μm,相对于常规射流直径减小了357.6μm。(2)研究探讨了聚焦射流条件参数与聚焦射流电沉积近滞留区流场特性的关系,分析了聚焦射流条件参数对聚焦射流电沉积近滞留区流场分布特性的影响。结果表明:与射流电沉积相比,聚焦射流电沉积的近滞留区更小。而且,聚焦射流电沉积壁面射流区流膜的厚度更小,这可能有利于减小射流外围的杂散电流;当电解液流速v一定时,随着气体压强差ΔP的增大,聚焦射流电沉积的射流直径和滞留区域减小,而且壁面射流区的流膜厚度越来越小。(3)电沉积模式下(流场-电场耦合),研究探讨了聚焦射流条件参数与聚焦射流电沉积电场分布特征的关系,分析了聚焦射流形成参数对聚焦射流电沉积阴极上的电场分布特征的影响。结果表明:与射流电沉积相比,聚焦射流电沉积的电场作用区域较小,且在作用范围内电场分布的均匀性更高;此外,喷嘴中心的电流密度有所提高,喷头外围杂散电流减小;当电解液流速v一定时,随着气体压强差ΔP的增加,聚焦射流电沉积电场的作用区逐渐减小,且在作用范围内电场分布的均匀性有所提高,而且,随着气体压强差ΔP的增加,喷嘴中心的电流密度越来越大,喷嘴外围的杂散电流越来越小;当气体压强差ΔP一定时,随着电解液流速v的增大,聚焦射流电沉积电场的作用区逐渐增大,且在作用范围内电场分布的均匀性有所下降,而且,随着电解液流速的增大,喷嘴中心的电流密度和外围的杂散电流都越来越大;(4)基于研制的聚焦射流电沉积实验系统,在优化射流的前提下,以电沉积制备高定域性沉积层为目标,进行聚焦射流叁维电沉积工艺实验研究。研究了聚焦射流条件参数对沉积层选择性(限域性)的影响,结果表明:当气体压强差ΔP=7500Pa,电解液流速v=7.5m/s时,沉积层的定域性(一致性)最好,实验与仿真具有较好的一致性;与射流电沉积相比,聚焦射流电沉积制备的沉积层的高度更大,直径更小,而且沉积层的直径与喷嘴大小的一致性较好(即聚焦射流电沉积沉积层的选择性(定域性)较好);当电解液流速一定时,随着气体压强差ΔP的增大,聚焦射流电沉积的沉积层高度越来越大,沉积层直径越来越小。此外,随着压强差ΔP的增大,沉积层的锥度越来越大,沉积层的直径与喷嘴的一致性越来越好,即沉积层的定域性来越好;当气体压强差ΔP一定时,随着电解液流速v的增加,聚焦射流电沉积的沉积层高度和直径都越来越大。此外,随着电解液流速v的增大,沉积层的锥度越来越大,即沉积层的定域性来越好。(本文来源于《河南理工大学》期刊2018-04-01）
朱军[3]（2017）在《多元阵列射流电沉积制备纳米多层膜新技术及机理研究》一文中研究指出纳米多层膜由于其独特的力学性能、电学性能、光学性能、磁性能及巨磁电阻效应,受到国内外研究学者的广泛关注。目前制备多层膜的方法,主要有物理法、化学法和电化学方法。但物理和化学方法,对环境要求高,设备造价昂贵,制约了其在制备多层膜方面的发展,而普通电化学方法虽然成本降低,但工艺较复杂,频繁的人工干预也影响了多层膜的制备质量。射流电沉积作为一种局部电沉积方法,具有极限电流密度大、沉积效率高等特性,沉积的镀层晶粒细小、组织致密,非常适合多层膜的制备。由于是局部电沉积,只要有效控制喷嘴与工件的相对运动,即可实现工位的迅速切换,为多层膜制备的自动化提供了良好条件。本文提出一种“多元阵列射流电沉积”制备多层膜的方法,分别针对回转体零件和非回转体零件表面多层膜的制备,搭建了多元旋转阵列射流电沉积系统和多元平动阵列多元射流电沉积系统两个系统平台;并基于不同应用条件,分别在不锈钢、铜、单晶硅等基底上,对Cu-Ni多层膜、Cu-Co多层膜进行试制,制备出结构良好的纳米多层膜。通过大量试验对多层膜的制备方法和多层膜的相关强化机理进行研究,在膜层之间发现了特殊的界面结构,这种界面是纳米多层膜性能强化的重要原因之一。最后,基于多层膜强化机理,利用多元阵列射流电沉积制备纳米多层膜新技术在海上风电用钕铁硼表面制备多层交织镍,探讨了该技术在表面防腐上的应用。本文研究的主要工作如下:(1)针对射流电沉积方法的特性,结合电沉积动力学理论,对射流电沉积液相传质、前置转化、电荷转移、新相生成四个步骤进行系统分析。研究表明,射流电沉积的高速射流,提高了液相传质的速度,降低了浓差极化;而且高速射流降低了基底表面扩散层的厚度,从而提高了极限电流密度,使电荷转移的过电位大幅提高,因此,射流电沉积可以以高于普通电沉积几十甚至几百倍的电流密度进行电沉积。同时,高的过电位,更有利于提高电结晶过程的形核速度和形核密度,这也是射流电沉积制备的镀层晶粒细小、组织致密的直接原因。射流电沉积的以上特点,为制备结构良好的纳米多层膜提供了基本条件。(2)通过理论分析和流场仿真,结合初期试验,对射流电沉积的镀层组织结构和厚度的均匀性进行分析。结果表明,镀层的组织结构受试验条件的影响,会不同程度产生针孔、积瘤等缺陷,摩擦辅助装置的加入能有效减少缺陷,增加射流电沉积镀层组织结构的均匀性;对之前使用的矩形窄缝喷嘴进行流场仿真和试验分析,发现喷嘴端口的构造会产生溶液流场不均匀,从而影响镀层厚度的均匀性,使端口附近厚度高于喷嘴中心位置,不利于多层膜的制备;优化设计喷嘴端口,把端口改为半圆形,降低了端口附近镀层厚度与喷嘴中心镀层厚度的差距,提高了镀层厚度的均匀性,为纳米多层膜的制备提供良好的试验条件。(3)在原有数控射流电沉积机床基础上,通过加入多元旋转阵列电沉积单元及控制系统,搭建了多元旋转阵列射流电沉积系统,并在不锈钢表面进行了Cu-Ni多层膜的制备。利用SEM对Cu-Ni多层膜的截面进行微观形貌分析,在微观层面分析了多元旋转射流电沉积制备多层膜的影响因素,提出有效的预镀可以提高多层膜的调制周期精度;对Cu-Ni多层膜进行厚度、粗糙度和硬度测试,表征了该系统制备的Cu-Ni多层膜镀层的均匀性良好;通过XRD和TEM对多层膜组织结构进行分析,发现了Cu-Ni多层膜中铜和镍的界面组织结构发生变化,形成了Cu-CuNi-Ni的特殊结构;通过对多组Cu-Ni多层膜显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性、磁性能的分析,说明了纳米多层膜强化效应主要来自其界面结构;研究发现,Cu-Ni多层膜随Cu层厚度变化表现出多样的磁性能,本文提出Cu-Ni纳米多层膜作为磁头和磁记录材料的设想。(4)针对非回转体零件表面多层膜的制备,设计并搭建了多元平动阵列射流电沉积系统,并用该系统在铜基底和硅基底上进行了Cu-Co多层膜的制备。半导体硅的导电特性,导致射流电镀表面不均匀或者无法镀覆,本文通过电磁仿真,结合试验,分析硅表面的电荷移动,改进了硅的进电方式,保证硅表面多层膜的制备;通过对铜基底和硅基底制备Cu-Co多层膜的组织结构和性能分析,发现基底材料对Cu-Co多层膜的生长方式产生影响;对硅基底表面Cu-Co多层膜磁阻变化率进行分析,发现了巨磁阻效应的存在,本文中磁阻变化率可以达到50.38%。(5)以多元平动阵列射流电沉积系统为例,研究了电流密度、扫描速度、扫描次数等参数对镀层的影响,并针对不同结构的多层膜镀层,提出最优的试验规划思想,用来指导今后多层膜制备时的参数选择,为多层膜的产业化生产提供理论指导。(6)针对海上风电机组烧结钕铁硼永磁材料实际应用中抗腐蚀能力差的问题,在射流电沉积制备多层膜的强化机理研究基础上,提出在钕铁硼表面进行射流电沉积多层交织镍制备新方法。试验结果表明,光亮镍+暗镍的多层交织,有利于各项性能的提高,在钕铁硼表面制备厚度约20μm的不同交织层数的多层交织镍镀层,层数越多,性能越优良,层数为230层的时表现了良好的中性盐雾耐腐蚀性能,远远高于国家标准。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-04-01）
张晓东[4]（2017）在《面向叁维电沉积微加工的聚焦射流优化设计》一文中研究指出射流电沉积技术是一种高速电沉积技术,射流束的柔性易控、加工速度快、操作简单等众多特征赋予了该技术在微增材制造领域良好的应用潜质。因高品质射流制备这一核心难题尚未获得根本性破解,至今该技术还未制造出令人满意的叁维微结构与零件。另一方面,基于独特工作机制、能突破传统射流制备技术能力极限的流动聚焦技术,为长射程、大射速、高流场品质、强限域性、聚焦型超微射流的实现提供了支撑。鉴于此,本研究把流动聚焦技术融合集成到射流电沉积工艺中,以用聚焦而成的高品质微射流(外层为氮气或去离子水等低导电性高速流体、内核为电解液)代替常规的开放式射流(单一电解液),形成了一种新的射流电沉积技术—聚焦射流3D电沉积技术。本文在国家自然科学基金(51475149)——聚焦射流叁维电沉积加工技术的资助下,以面向叁维电沉积微加工的聚焦射流优化设计为研究主题,主要研究内容为:(1)仿真分析了聚焦射流的流场特性以及聚焦射流形成参数(气体压强差ΔP、液体流量Q、喷嘴与聚焦孔的长度H、聚焦孔的直径d、聚焦孔的长度L)对流场特性的影响。结果表明:聚焦射流相比常规射流,能显着提高射流流速,使射流更集中,直径更小,同时能提高射流断面流速的均匀性;随气体压强差ΔP或液体流量Q的增大,聚焦射流的流速均能增大,而其他聚焦装置结构参数对射流速度无影响。射流直径随ΔP、Q、H、L的增大,均有所增大,而等流速区域除与ΔP负相关外,与其余参数均不同程度正相关;要想获得流速更大、断面流速更均匀的射流,需适当增大液体流量Q、喷嘴与聚焦孔的距离H和聚焦孔的长度L。若要获得直径更小的射流,则应适当减小液体流量Q。(2)开展了聚焦射流流场特征观测实验研究。在研制出聚焦射流观测实验系统基础上,实验观测并分析了气体压强差ΔP、液体流量Q、喷嘴与聚焦孔的距离H、聚焦孔的直径d和聚焦孔的长度L等五个参数对聚焦射流流场特性的影响。结果表明:上述这五个参数均对聚焦长度有较大的影响,具体为:聚焦长度与液体流量Q和喷嘴与聚焦孔的距离H正相关,与其余叁者负相关;探究聚焦射流形成参数对射流直径的影响,实验与仿真结果具有较好的一致性,即射流直径主要受液体流量Q和气体压强差ΔP影响,而与其他参数关系不大。结合数值分析结果,研究表明:要想获得直径更小,长度更长、流速更大、断面流速更均匀的射流,需适当增大气体压强差ΔP和喷嘴与聚焦孔的距离H,并略微增大液体流量Q,同时适当减小聚焦孔的直径d,而聚焦孔的长度L则应根据上述参数综合作用的结果进行适当调节。(3)实施了聚焦射流电沉积工艺试验研究。试验分析了聚焦射流形成参数对沉积层叁维廓形的影响。结果表明:增大气体压强差ΔP和减小液体流量Q均有利于提高沉积过程的限域性,而聚焦装置结构参数对限域性的影响较小。要想获得限域性更好的沉积层,则应适当增大气体压强差ΔP并适当减小液体流量Q。上述聚焦射流射流形成参数对沉积层限域性的影响与聚焦射流形成参数对流场特性的影响密切相关。(本文来源于《河南理工大学》期刊2017-04-01）
范晖,赵阳培,王善奎,施昊[5]（2015）在《射流电沉积工艺对沉积质量的影响》一文中研究指出射流电沉积技术以其特殊的材料性能和良好的定域性已用于再制造修复及微小金属结构成形,但电沉积固有的枝状晶现象影响了沉积质量阻碍了上述应用。为改善沉积效果,建立了射流电沉积实验系统,分析了电流密度、电解液流速、沉积层数等关键参数与沉积形貌的影响关系。介绍了电流密度在100~600 A/dm~2范围内的形貌变化,总结了电流密度对形貌的影响关系;介绍了喷射流速在0.98~9.8 m/s范围内的形貌变化,分析了喷射流速对形貌的影响;介绍了沉积形貌在沉积层数选择时的变化,对比了电流密度为200A/dm~2和550A/dm~2时两种典型的层数与沉积形貌之间的影响关系。得到了一系列的优化参数,有助于改善平整性降低枝状晶的产生。(本文来源于《第16届全国特种加工学术会议论文集（上）》期刊2015-10-31）
田宗军,王桂峰,刘志东,沈理达,黄因慧[6]（2011）在《射流电沉积镍中晶体形态的可控生长》一文中研究指出利用分形理论编程模拟了射流电沉积中沉积几率较小时粒子簇的生长形貌。基于模拟的原理,利用摆动射流电沉积改变了枝晶的树枝状分形生长特性,制备不同电流密度、摆动速度、NiSO4浓度和电解液温度时的二维多孔交织的金属镍枝晶簇。结果表明:随着电流密度的增大,枝晶簇开始由分形生长形态向多孔交织形态转变,分形维数也随之增大。随着摆动速度的减小,枝晶簇向致密、均匀的多孔交织形态转变明显,分形维数逐渐增大。NiSO4浓度较小时,枝晶簇的分枝较多,形貌较为致密;NiSO4浓度最大时,气泡的析出量大大减少,枝晶簇的分枝显着减少,难以形成多孔交织的组织;分形维数随NiSO4浓度的变化先增大后减小;电解液温度的升高使枝晶簇的形貌向致密型转变,分形维数逐渐增大。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2011年11期）
王东生,王桂峰,田宗军,刘志东,黄因慧[7]（2011）在《金属镍枝晶射流电沉积中的可控生长》一文中研究指出将分形理论引入到射流电沉积中,编程模拟了不同沉积几率时枝晶的生长形貌。基于模拟的原理,利用摆动射流电沉积,使金属离子更容易到达已沉积枝晶簇的内部而沉积,改变了枝晶的树枝状分形生长特性,制备了不同射流速度和电解液温度下的二维多孔交织的金属镍枝晶簇。结果表明:沉积几率的减小,使粒子簇的形貌转变为致密的多孔交织的组织。在摆动射流电沉积中,射流速度的增大,使枝晶簇的孔隙增大、组织均匀,多孔交织的形态更为明显。射流速度最大时,枝晶簇的形貌再次呈现致密型。分形维数随射流速度的增大逐渐减小。电解液温度的升高,使枝晶簇的形貌向致密型转变,分形维数逐渐增大。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2011年10期）
王桂峰,沈理达,田宗军,刘志东,黄因慧[8]（2011）在《射流电沉积促使下枝晶的可控生长》一文中研究指出将分形理论与射流电沉积相结合,编程模拟了不同沉积几率时枝晶的生长形貌。基于模拟的原理,利用摆动射流电沉积,使金属离子更易到达已沉积枝晶簇的内部而沉积,成功地改变了枝晶的树枝状分形生长特性,制备了不同摆动步长时的二维多孔交织的金属镍枝晶簇。结果表明:模拟结果和试验结果具有很好的相似性;随着粒子沉积几率的减小,粒子簇的形貌由树枝状分形结构逐渐向多孔交织的结构转变;摆动步长的增大,使枝晶簇的形貌逐渐向致密型转变,其分形维数逐渐增大。(本文来源于《第14届全国特种加工学术会议论文集》期刊2011-10-22）
王桂峰[9]（2011）在《平整、多元、交织射流电沉积形态控制技术的基础研究》一文中研究指出射流电沉积具有可用电流密度大、电流效率高、金属结晶细化和沉积层致密等优点，使沉积速率提高几十倍至上百倍，为快速制备纳米晶纯金属、合金、复合沉积层开辟了一条全新的途径，但高电流密度分布下晶粒结晶的不稳定性，使沉积表面容易产生积瘤、枝晶等缺陷，表面平整性极易恶化，并成为限制该项技术发展的瓶颈。形态控制是材料制备过程中的一项重要内容，本文提出一种利用特殊的工艺手段和引导流场的变化对射流电沉积的生长形态进行控制的新方法，以解决现有射流电沉积技术存在的问题，并探索射流电沉积在各个不同领域应用的新方向。首先通过将机械研磨引入到射流电沉积中，发展出一种新颖的研磨射流电沉积技术，这种技术可以改变电沉积的生长形态，有效抑制积瘤、枝晶等缺陷的产生，获得平整的纳米晶沉积层；其次，在此基础上，由单喷射单元过渡到空间阵列多喷射单元，首次提出一种多元阵列射流电沉积新技术，有望解决现有纳米多层膜制备方法工艺过程复杂、设备昂贵等问题；最后通过促使晶体在扩散限制动力学因素控制下生长，加速枝晶的进化或繁衍，利用流场的变化引导枝晶可控交织生长，探索一种实现电沉积形态可控生长的具体工艺机理和工艺方法。本文的主要研究工作如下：１、利用电化学测试技术进行射流电沉积金属镍的行为机理研究，主要包括：利用塔菲尔曲线研究射流电沉积的动力学过程；根据线性扫描曲线分析射流电沉积阴极极化的特点；利用电化学循环伏安技术区分射流电沉积阴极极化的类型等。试验结果显示，高速射流的施加能够显着降低浓差极化，提高扩散系数，减小扩散层厚度，大大提高阴极极限电流密度和电沉积的速率，同时能够产生更高的电化学极化，提高晶核形成几率，有利于获得更为细致、高质量的纳米晶沉积层。然而，射流电沉积高电流密度分布下晶粒结晶的不稳定性会导致沉积表面突起的加速进化或繁衍，特别是在射流电沉积较高的电解液交换速率下，表面突起一旦生成，就会以很高的速率快速生长，表面平整性急剧恶化，最终导致沉积过程无法继续。2、研制了研磨射流电沉积、多元射流电沉积和枝晶可控生长的设备系统，设计和实现了具有可行性的加工方式和工艺路线。该系统包括机床本体、电源控制系统、电解液温度控制系统、电解液射流和循环系统、步进电机控制系统以及研磨射流电沉积和多元射流电沉积的沉积单元等子系统组成。步进电机控制系统包括工控机、控制软件、伺服驱动等部分，这几部分的主要功能是控制喷嘴和阴极的运动轨迹。3、研究分析了研磨射流电沉积中电流密度、阴极转速、脉冲占空比和频率等对镍沉积层表面形貌、织构、晶粒大小等微观结构和显微硬度、耐腐蚀等性能的影响，并与普通射流电沉积所制备的镍沉积层相比较。扫描电子显微镜（SEM）、表面轮廓仪、X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）观察和性能测试发现，硬质粒子的连续研磨和撞击，对沉积层表面具有显着的除瘤和整平作用，使沉积过程中的宏观表面始终较为平整、光滑，并能够细化晶粒，影响晶体的生长形态，显着改变沉积层的微观结构和性能，其显微硬度和抗腐蚀性能显着提高；磁性能发生改变，矫顽力和剩磁比均增大。同时，脉冲电沉积的应用，使晶粒得到极大的细化，沉积层的组织结构和性能获得更进一步的提高。4、采用多元阵列射流电沉积的方法成功制备了纳米Cu/Ni多层膜，并对不同工艺条件下多层膜的组织结构、力学性能进行分析研究。利用SEM、XRD对其形貌和周期结构进行表征，研究探讨Cu/Ni纳米多层膜界面结构与机械性能、耐腐性之间的关系。试验结果表明，利用多元阵列射流电沉积可以方便地设计和制备两种或两种以上组分或结构交替变化的纳米多层膜，同时能够对其组分、调制波长和周期数等进行精确调控。5、利用射流电沉积实现了电沉积形态可控生长的机理和试验研究。将分形理论引入到射流电沉积中，对二维多孔枝晶组织的形态和生长过程进行了模拟和试验研究，同时对射流电沉积阴极区域的流场进行理论分析，探讨了枝晶形态可控生长的机理，研究了枝晶形态可控交织生长的工艺条件和工艺方法，通过调整工艺参数包括摆动次数、摆动步长等具体措施对枝晶生长形态的可控性进行了探索，成功制备了不同形态、多孔的金属组织。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2011-06-01）
田宗军,王桂峰,黄因慧,刘志东,沈理达[10]（2010）在《射流电沉积快速成形金属镍制件》一文中研究指出基于快速成形原理,将模板技术和摩擦技术与数控射流电沉积有机结合起来,提出了一种摩擦射流电沉积快速成形技术,并采用该技术直接快速制备了异形金属镍制件.试验结果表明:模板的引入解决了射流电沉积难以制备高精度金属零件的问题,并有利于直接成形结构复杂的异形零件;硬质粒子能有效阻止杂质的吸附,避免毛刺、积瘤等表面缺陷的产生;文中提出的技术综合了射流电沉积和快速成形技术的优点,可有效降低设备复杂度和零件成本,直接快速制造出形状复杂、结构致密、组织均匀的精密金属零件.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2010年12期）
射流电沉积论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
射流电沉积技术是一种以高速射流为载体,在阴极基底上进行选择性电沉积的无掩膜加工技术,因沉积速度快、选择性(定域性)好、自由度高等优点,在叁维微增材制造领域具有良好的应用前景。叁维(3D)金属微结构与零件的高效增材制造,需求旺盛,是金属增材制造领域的关注热点与前沿研究。虽然射流电沉积在等众多高新技术领域中承载着微细、纳米级尺度叁维零部件制造方面具有潜在的优势,但因高品质射流制备这一核心难题尚未获得实质性突破,所以,至今几乎仍无法用于金属3D微结构与零件的工程化增材制造。虽承载厚望,但心余力绌。因此,开拓出先进的适用金属3D微增材制造技术实乃当务之急。本课题组研究发现,基于独特的工作机制、能突破常规射流制备技术能力极限的流动聚焦技术,可以为制备高品质射流(长射程、高射速,小射束、均匀化流场、强定域性)提供很好的借鉴及经验。鉴于此,本课题组把流动聚焦技术融合集成到射流电沉积技术中,用流动聚焦技术形成的高品质微细射流(外层为高速电绝缘流体、内核为电解液)代替常规的开放式射流(单一电解液),形成了一种新的射流电沉积技术—聚焦射流叁维电沉积技术。本文在国家自然科学基金(No.51475149)、河南省高校科技创新团队支持计划(15IRTSTHN013)和河南理工大学科技创新团队项目(No.T2014-1)的资助下进行的,主要研究内容包括:(1)研究探讨了聚焦发生装置结构参数和聚焦射流条件参数与聚焦射流流场特性的关系,分析了聚焦发生装置结构参数和聚焦射流条件参数对聚焦射流自由射流区流场分布特性的影响。结果表明:相比常规射流,聚焦射流可以获得射程更长、射速更快,束径更小、流场更均匀、定域性更高的微细射流;随着聚焦孔半径r的增加,聚焦发生装置的聚焦效果越来越好,但聚焦射流稳定性越来越差;随着喷嘴距离聚焦孔高度h的增大,聚焦发生装置的聚焦效果越来越好,但聚焦射流的稳定性先增加后降低;随着聚焦孔长度L的增加,聚焦发生装置的聚焦效果越来越差,但聚焦射流的稳定性先增加后减小。因此,当聚焦孔半径r=1.2R、喷嘴到聚焦孔的距离h=2R、聚焦孔长度L=R时,聚焦发生装置的聚焦效果最好,此时聚焦射流直径为905.4μm,相对于常规射流直径减小了357.6μm。(2)研究探讨了聚焦射流条件参数与聚焦射流电沉积近滞留区流场特性的关系,分析了聚焦射流条件参数对聚焦射流电沉积近滞留区流场分布特性的影响。结果表明:与射流电沉积相比,聚焦射流电沉积的近滞留区更小。而且,聚焦射流电沉积壁面射流区流膜的厚度更小,这可能有利于减小射流外围的杂散电流;当电解液流速v一定时,随着气体压强差ΔP的增大,聚焦射流电沉积的射流直径和滞留区域减小,而且壁面射流区的流膜厚度越来越小。(3)电沉积模式下(流场-电场耦合),研究探讨了聚焦射流条件参数与聚焦射流电沉积电场分布特征的关系,分析了聚焦射流形成参数对聚焦射流电沉积阴极上的电场分布特征的影响。结果表明:与射流电沉积相比,聚焦射流电沉积的电场作用区域较小,且在作用范围内电场分布的均匀性更高;此外,喷嘴中心的电流密度有所提高,喷头外围杂散电流减小;当电解液流速v一定时,随着气体压强差ΔP的增加,聚焦射流电沉积电场的作用区逐渐减小,且在作用范围内电场分布的均匀性有所提高,而且,随着气体压强差ΔP的增加,喷嘴中心的电流密度越来越大,喷嘴外围的杂散电流越来越小;当气体压强差ΔP一定时,随着电解液流速v的增大,聚焦射流电沉积电场的作用区逐渐增大,且在作用范围内电场分布的均匀性有所下降,而且,随着电解液流速的增大,喷嘴中心的电流密度和外围的杂散电流都越来越大;(4)基于研制的聚焦射流电沉积实验系统,在优化射流的前提下,以电沉积制备高定域性沉积层为目标,进行聚焦射流叁维电沉积工艺实验研究。研究了聚焦射流条件参数对沉积层选择性(限域性)的影响,结果表明:当气体压强差ΔP=7500Pa,电解液流速v=7.5m/s时,沉积层的定域性(一致性)最好,实验与仿真具有较好的一致性;与射流电沉积相比,聚焦射流电沉积制备的沉积层的高度更大,直径更小,而且沉积层的直径与喷嘴大小的一致性较好(即聚焦射流电沉积沉积层的选择性(定域性)较好);当电解液流速一定时,随着气体压强差ΔP的增大,聚焦射流电沉积的沉积层高度越来越大,沉积层直径越来越小。此外,随着压强差ΔP的增大,沉积层的锥度越来越大,沉积层的直径与喷嘴的一致性越来越好,即沉积层的定域性来越好;当气体压强差ΔP一定时,随着电解液流速v的增加,聚焦射流电沉积的沉积层高度和直径都越来越大。此外,随着电解液流速v的增大,沉积层的锥度越来越大,即沉积层的定域性来越好。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
射流电沉积论文参考文献
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