2。1 射流电沉积的基本原理 7
2。2 实验设备的组成 8
2。2。1 工作平台的选用 8
2。2。2 喷嘴的选用 9
2。2。3 电源以及泵的选用 10
2。2。4 流量计的选用 12
2。2。5 电解槽的选用 12
2。2。6 电解液回收瓶的选用 14
2。3 实验溶液的简单调制以及回路概况 15
2。3。1 硫酸铜溶液的简单配置 15
2。3。1 硫酸铜电解液回路的概况 17
2。4 实验前药品和工件的处理 18
2。4。1 45号钢板的预处理 18
2。4。2 实验前电路的接线 19
2。5 实验的前瞻 19
第三章 微粒射流电沉积制备薄膜的工艺过程 21
3。1 电流对薄膜薄膜质量的影响 21
3。2 流速对薄膜薄膜质量的影响 24
3。3 扫描层数对薄膜薄膜质量的影响 25
3。4 脉冲电源制备薄膜遇到的问题 27
第四章 总 结 29
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1。1 微粒射流电沉积制备金属薄膜的研究背景
金属薄膜主要是由美国在上世纪研制成功的,基本是由不锈钢为基体,二氧化钛陶瓷作为膜层的一种复合型的无机膜。制作出来的膜具有良好的性能:塑性,强度以及对于周围环境的适应性等等。总体来说,制备的金属薄膜相对于以前的无机膜和陶瓷膜已经具有了相当不错的性能,但是在制备金属薄膜的过程中也存在着许多问题和弊端,主要有:制备材料的薄膜的均匀性不够;消耗的能源太多,浪费资源等等。
在有了如此多的不足后,人们开始寻找更好的加工金属薄膜的方法,于是,微粒射流电沉积法(也称为喷射电沉积法)制备金属薄膜就自然进入研究者的视线,微粒射流电沉积法制备金属薄膜具有明显的优势:(1)可以在形状不规则的机体上实现均匀沉积同时对于材料没有选择性;(2)控制条件(比如电流,温度,流速)可以精确实现对于沉积层厚度,结构等等的控制;(3)在正常的室温下就可以进行实验;(4)沉积的速度可以由电流,流速等参数来实现控制,电流越大,流速越大,从句的速度越快;(5)这种加工方法十分的经济,设备投资也比较少,工艺也比较简单,操作方便,适合工业化大生产。
进入到21世纪,传统加工方法的不足逐渐显露,各国制造业都面临着高耗能高成本的严峻考验,中国自然也不例外,所以为了实现节约能源,保护地球宝贵资源的战略目标,薄膜制备技术也必须加以改造,这时微粒射流电沉积制备制备金属薄膜技术自然就成了薄膜制备技术的更好选择。