【摘 要】
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探讨超声振动改善电铸表面粗糙度的机理。试验表明,阴极板的超声振动能明显改善电铸层表面的粗糙度。对其机理,归纳为三点:(1)阴极板的超声振动使得电铸液在其边界层(阴极板
【基金项目】
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国家自然科学基金(51175225);福建省科技重点(2017H0025);福建省自然科学基金(2017J01700)资助项目
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探讨超声振动改善电铸表面粗糙度的机理。试验表明,阴极板的超声振动能明显改善电铸层表面的粗糙度。对其机理,归纳为三点:(1)阴极板的超声振动使得电铸液在其边界层(阴极板附近的一个电铸液薄层)内产生众多的小涡流,其旋转方向以超声频率交替更换,这就使得镍离子浓度(垂直于电铸表面方向)在边界层内更趋于均匀化,提高了镍离子在边界层内的有效扩散系数;(2)阴极板边界层内更加均匀的镍离子浓度分布,抑制了肌瘤和枝晶的生长;(3)阴极表面生成的氢气核,在其初级阶段,被超声微射流驱除,无法继续生长,从而使微小气孔等缺陷得到了抑制,同时,也降低了氢离子在阴极析出的反应速率,改善了电流效率。阴极板的固有振动模态计算、阴极板边界层的流场模拟、镍离子扩散系数的计算数据、电铸表面粗糙度测量和电子显微镜图像,都支持这个机理。
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