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《昆明理工大学》 2007年
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电铸镍合金精密薄壁件工艺研究

杜爱华  
【摘要】: 本文介绍了电铸技术的原理、特点及其发展和应用。 电铸技术具有复制精度高,仿真性强,能进行超精密加工,主要用来制取各种难以用机械加工方法制得的或是加工成本很高的零件。近几年来,工业的迅速发展使得对各种精密异型、复杂微细的金属零部件的需求大幅增加,加上各种相关模具的制造要求,电铸作为一种精密制造技术受到高度重视。 本文利用电铸技术,采用硫酸盐体系电沉积制作出的镍钴合金零件,具有质轻、壁薄、硬度高、刚性好、结构致密、外表面光滑等优点,有较好的应用前景。通过条件试验,探讨了电铸液成分、电流密度、温度、pH值及添加剂等各参数对电铸层硬度、内应力、沉积速度等的影响和电铸液中添加剂对阴极极化的影响。另外,对电铸镍铜合金作了初步尝试。具体试验结果如下: (1)电铸层硬度随电铸液中Co~(2+)浓度的增加而升高,随电流密度的增大及温度的升高而降低; (2)电铸层的内应力随电铸液中Co~(2+)浓度的升高而增大,随电流密度的增大先升高后降低,在6A/dm~2时达到最大值53.47MPa,随温度的升高而降低,pH值对内应力的影响比较复杂,在pH值≤3.0时,应力随pH值的降低而增大,pH值≥4时,应力随pH值的升高而增大,均系拉应力; (3)沉积速度随Co~(2+)浓度及电流密度的增大而升高,随温度的升高先增大后减小,50℃时达到最高; (4)电化学试验表明,镀液中的各种添加剂对阴极极化均有不同程度的影响,根据需要,我们选择添加适量增硬剂和光亮剂来提高电铸层的质量; (5)镍盐含量对镍铜共沉积的电流密度范围影响较大,Ni~(2+)浓度为0.6mol/L时,电流密度范围为3~5A/dm~2,当Ni~(2+)浓度为0.8mol/L时,电流密度可达7~12A/dm~2,甚至更高。 通过扫描电镜和X衍射进一步分析发现,随着电铸液中Co~(2+)浓度的升高,电铸层中的钴含量逐渐增加,电铸层的结晶更加细小致密,同时产生了明显的择优取向,另外,添加剂对电铸层的结晶也有影响。总之,各工艺条件对电铸层均能产生不同程度的影响。 利用电铸技术所制得的冷屏是第二代红外热像仪杜瓦组件中的关键部件。根据研究,只要选择合适的电铸工艺流程,适当地控制工艺参数,即可成功地制得满足性能要求的冷屏件。该项目的实施对于开发精密薄壁件制造新技术和促进我国军品红外探测器部件的国产化具有重要意义。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ153.4

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【引证文献】
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1 张俊;镍钴合金冷屏件电铸技术研究[D];昆明理工大学;2009年
【参考文献】
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【共引文献】
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10 王巍;环保型三价铬电镀实验研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
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【二级引证文献】
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1 尹作升;化学铸镍磷合金工艺及技术研究[D];昆明理工大学;2011年
【二级参考文献】
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