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④ 工作平台扫描层数对实验材料平整性的影响。

B。 解决微粒射流电沉积所加工出材料的表面质量问题。

C。   运用有关程序了解材料的表面质量参数等：

① 向专业老师咨询；

② 查阅有关材料表面质量方面的资料；

③ 通过专业仪器进行观察研究；

④ 完成实验总结。

2 微粒射流电沉积的基本原理及相关操作

2。1 微粒射流电沉积的基本原理

金属的电沉积是指用化学电解的方法在零件加工表面取得镀层金属的过程， 其原理是简单金属离子通过电化学得电子还原成金属原子，其在固体表面放电 还原为金属原子并附着在电极表面，并形成一层金属镀层。电沉积的技术可以能 够改变固体材料的表面加工性能或制取特定成分和性能的金属材料。论文网

2。2 微粒射流电沉积的基本过程

经过对电解池中电化学反应过程的原理图（图 2。1）分析可知，本实验使用 了阴极和阳极两个电极，电极上发生的化学反应，分别是还原反应和氧化反应。 在射流电沉积过程中，当电流通过电解质溶液（本实验采用的是硫酸铜混合少量 浓浓硫酸的溶液）时，阳极棒上金属铜原子失去电子被喷射到电解液中而发生氧 化反应，电解液中的铜离子在阴极上结合电子还原成的铜原子会沉积到阴极 304 不锈钢板表面。

图 2。1 电沉积原理图 

一般地，金属铜电化学沉积的阴极过程由以下几个步骤组成： 

① 金属铜阳离子向阴电极表面迁移的液相传质过程。 

② 移动到电极附近的金属铜阳离子会发生化学反应，铜离子水化程度会降 低和重新组排的前置转化过程。 

③ 金属铜阳离子得到电子还原为金属铜原子的电荷传递过程。 

④ 新生的金属铜原子沿电极表面扩散到生长点，进入铜金属的晶格生长或 与其他新生的铜原子积聚而形成晶核并长大，从而形成铜晶体的电结晶 过程。 

上述步骤中铜电化学沉积过程的最终速度由反应阻力最大和速度最慢的步 骤决定，所以实验条件和工艺的不同，所反应出来的结晶速度也会不同。 

2。3 微粒射流电沉积机构的结构

如图 2。2 所示，由电源、水泵、工作台、回收罐、喷嘴座、喷嘴、改装的小 型机床等部分组成了我们本次实验的整体机构。

图 2。2 电沉积机构的整体结构图 

2。4 实验器材

2。4。1 实验机床的选择

机床是实验进行的基础，所以在机床的选择上我们做了很大的文章，经过翻 阅相关资料到进入相关工厂参观，根据我们实验的场地、操作空间、经济因素等， 最终选择 C000031B 数控铣床作为本次实验的机床，对其有了基本的操作理解与 运用，如下图是此机床的基本参数：

图 2。3C000031B 数控铣床的基本参数 

下图是实验室中 C000031B 数控铣床的实物图： 

图 2。3。2 C000031B 数控铣床实物图 

它是一种特别简单的操作机床，机床主体包括工作台 X、Y、Z 主轴等、数 控操作装置主要是数控操作面板，它采用数控编程的方法定义工件坐标系，并通 过对 Z 轴进行执行命令的输入、控制实验的动作，由此来完成实验。 

2。4。2 电源

因实验需要，我们需要一台直流电源连接机床上的阳极棒与实验阴极板，通 过电解液的导电形成一个完整的回路。如下图 2。4 所示，为实验所采用的实验电 源，这是指导老师范老师根据本实验实际要求定制的。此电源具有操作简便、使 用高效等特点，并且在实验中没有发生故障，故障率很低。 文献综述 (责任编辑：qin)