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《吉林大学》 2008年
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电沉积纳米晶铜的制备和力学行为

翟文波  
【摘要】: 本文以传统的电沉积技术为基础,改进电解液配方,优化电沉积工艺参数,通过对比实验分析了添加剂、电流密度以及电解液pH值对电沉积纳米晶铜的表面形貌、显微结构及晶粒尺寸等方面的具体影响,并且制备了平均晶粒尺寸分别为90 nm和33 nm的纳米晶铜。利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等手段对电沉积纳米晶铜的组织结构进行了表征,利用电感耦合等离子光谱仪对其化学成分进行测定。最后进行拉伸实验,研究应变速率大小对不同晶粒尺寸的纳米晶铜的拉伸性能的影响。实验结果表明:加入0.02 g/L的SeO2作为添加剂可使沉积层表面平整致密,Cu沉积层的(111)晶面择优取向程度上升,晶粒尺寸减小至28 nm,显微硬度升至HV277;随着电流密度的增加,沉积速率明显升高,电流效率下降,当电流密度为3.2 A/dm2时,可得到表面光亮致密的沉积层,平均晶粒尺寸为24 nm,并具有明显的(111)织构,此时纳米晶铜的显微硬度可达HV297,约为粗铜硬度的6倍;随着电解液pH值的升高,电沉积速率下降,铜沉积层(200)晶面的择优取向程度不断上升,晶粒尺寸逐渐减小;通过对平均晶粒尺寸约为90 nm的纳米晶铜的断口形貌分析,表明不论在高应变速率和低应变速率下这种纳米晶铜都具有较好的塑性;通过对平均晶粒尺寸为33 nm的纳米晶铜的断口形貌分析,表明该纳米晶铜不论是在高应变速率还是低应变速率下都是脆性断裂。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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