Fabrication of Nanostructured Electroforming Copper Layer by Means of an Ultrasonic-assisted Mechanical Treatment

توضیحات

ABSTRACT

Electroformed copper layer with nanostructure is obtained using a subsequent mechanical treatment under  the conditions of ultrasonic vibration according to the demand of high performance material in aeronautics. The microstructure of the electroformed copper layer is observed by optical microscope (OM), scanning  electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). The tensile strength is evaluated with a tensile tester. It is found that bulk crystal of electroformed copper’s surface layer is changed to  nanocrystals (about 10 nm in size) after the ultrasonic-assisted mechanical treatment (UMT) but the whole monocrystalline structure still remains. The tensile strength exhibited by the new copper layer is two times  better than the regular electroformed copper layer, while the fracture strain remains constant. In addition,  the strengthening mechanism of UMT  process is proved to be dislocation strengthening mechanism.

INTRODUCTION

Electroforming as a special process technique has been used for the preparation of metal components due to its low cost and high copying accuracy. Moreover, final product can be attained directly by electroforming without further processing. Electroforming, as a precise technology, can satisfy industry demands of  precision, complex and superfine metal parts. So it is widely used in many industries such as auto, electron, material, aviation and aerospace. In recent years, the preparation of high performance materials by electroforming has gradually become a hot topic. Traditional ways to prepare nanostructured layers, such as pulse electrodeposition , laser plating and jet plating are usually limited to the operation condition, the high  temperature and vacuum condition. Ultrasonic wave assisted electroplating is another way to obtain nanostructured electrodeposites. A great number of studies have shown that the ultrasonic vibration effects can accelerate mass transport, increase the  number of nucleation, inhibit excessive growth of grain,  decrease the overpotential of polarization and enhance the preferred orientation, etc. However, many researchers pay full attention to the conditions or parameters of the plating process and few reports about nanostructured depositions obtained by subsequent ultrasonic-assisted technique are found.

چکیده

لایه مس الکترولیتی با نانوساختار با استفاده از روش مکانیکی بعدی تحت شرایط ارتعاشات اولتراسونیک با توجه به نیاز به مواد با کارایی بالا در هوا شناسی بدست می آید. میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) و میکروسکوپ الکترونی انتقال (TEM) میکروسکوپ الکترونی شکل لایه های مس را نشان می دهد. استحکام کششی با یک تستر کششی مورد ارزیابی قرار می گیرد. یافته شده است که پس از درمان مکانیکی با کمک التراسونیک (UMT) کریستال لایه ای از ورق سطح الکترومغناطیسی مس به nanocrystals (حدود 10 نانومتر) تغییر یافته است، اما کل ساختار monocrystalline همچنان باقی مانده است. استحکام کششی که توسط لایه جدید مس نشان داده می شود دو برابر بهتر از لایه مسطح الکترومغناطیسی است، در حالی که کشش شکن ثابت باقی می ماند. علاوه بر این، مکانیسم تقویت فرایند UMT ثابت شده است که مکانیسم تقویت جابجایی است.

مقدمه

Electroforming به عنوان یک روش فرایند ویژه برای تهیه قطعات فلزی به دلیل کم هزینه و دقت کپی بالا استفاده شده است. علاوه بر این، محصول نهایی را می توان به طور مستقیم با الکترو موربند بدون پردازش بیشتر به دست آورد. Electroforming، به عنوان یک تکنولوژی دقیق، می تواند نیازهای صنعت را به دقت، قطعات پیچیده و فوق العاده فلزی را برآورده سازد. پس از آن به طور گسترده ای در بسیاری از صنایع مانند خودرو، الکترون، مواد، هواپیما و هوافضا استفاده می شود. در سال های اخیر، آماده سازی مواد با کارایی بالا توسط الکترومغناطیسی به تدریج تبدیل به موضوع داغ شده است. روش های سنتی برای تهیه لایه های نانوساختار مانند الکترواستاتیک پالس، پوشش لیزر و جت آبکاری معمولا به شرایط عملیاتی، درجه حرارت بالا و شرایط خلاء بستگی دارد. موج التراسونیک آبکاری الکتریکی دیگر راهی برای به دست آوردن الکترودهایی نانوساختار است. تعداد زیادی از مطالعات نشان داده اند که اثرات ارتعاش اولتراسونیک می تواند حمل و نقل جمعی را تسریع کند، تعداد هسته زایی را افزایش می دهد، رشد بیش از حد دانه را مهار می کند، کاهش بیش از حد قطبش را افزایش می دهد و جهت گیری ترجیح می دهد و غیره. شرایط یا پارامترهای فرایند پوشش و چندین گزارش مربوط به رسوبات نانوساختار به دست آمده توسط تکنیک اولتراسونیک به دست آمده است.

Year: 2010

Publisher : ELSEVIER

By : Liao Qiang, Li Weiping, Liu Huicong, Zhu Liqun

File Information: English Language/ 5 Page / size: 499KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1389

ناشر : ELSEVIER

کاری از : لیا کیانگ، لی تایپینگ، لی هویکنگ، ژو لیکون

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 5 صفحه / حجم : KB 499

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود