石墨烯/镍复合材料微型零件加工技术与性能研究
发布时间：2020-12-10 14:31
尺寸小、精度高、性能优良的微型零件在电子、航空航天、汽车、生物医学和精密仪器等领域中有着广泛的用途,尤其在高温、高压、腐蚀等工作环境中,高性能的金属微型零件更是得到很好的应用。光刻工艺和电铸技术在制造具有优异机械和物理性能的高精度微型零件中具有显著的优点,近年来在制造领域发展迅速并有着广泛应用前景的3D打印技术也有望应用于微型零件模具的加工。而将具有优异性能的纳米材料石墨烯加入常规金属的基体中,则可以显著改善金属微型零件的性能。本文作者采用光刻工艺与3D打印技术制作微型零件模具,进行了纯金属镍材料和石墨烯/镍复合材料微型零件的电铸加工,制备出了轮廓形状较好的微型零件,并对零件的组织结构和多种性能进行了测试。本文的具体研究内容包括以下几个方面:1.研究并掌握了利用光刻工艺制备高质量SU-8胶模具的技术,并采用电铸技术加工出了纳米材料（石墨烯）/金属基（镍）复合材料微型零件。2.提出了运用3D打印技术制备微型零件模具的方案,并通过实验证明了其可行性。3.通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、原子力显微镜（AFM）与三维表面测量仪表征了不同石墨烯浓度电铸溶液制备出的微型零件的表面形...
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SU-8胶模制备示意图
第二章 微型零件电铸模具制备技术的研究模具由英国伯明翰大学实验室制备。首先通过 AutoCAD 软件图样，然后通过 SolidWorks 软件进行三维建模保存好所需格式olidscape 3Z RRO 3D 打印机，使用 Pro3Z Model 和 3Z Supp聚合物材料制作模具。模具是在镀金硅片为基片的表面进行 ，将镀金硅片平均切割成四份，一次打印一份，所以设计的是。经过几次加工失败，不断修改设计稿，最终模具的平面设计.4 为其三维模型。
石墨烯/镍复合材料微型零件加工技术与性能研究动；（3）由于需要在基片上打印模具，所以基片是放在机器的打印平台上，这样就要多次调整平台的打印高度，以确保打印的精度；（4）在 3D 打印过程中，打印材保持在 115oC 左右。（5）打印的分辨率为 12 微米。（6）打印完成后，简单的从打平台上取出基片，擦掉基片背部的胶，没有其他的后处理，可以直接将基片用于微铸来制备微型零件了。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍基纳米复合镀层的研究现状[J]. 李萌,张小平,周存龙,田雅琴,孙启安,张志芳,任杰. 电镀与精饰. 2016(11)
[2]石墨烯无机复合材料的研究进展[J]. 孙启安,张小平,张志芳,李萌,任杰. 热加工工艺. 2016(12)
[3]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
[4]3D打印材料的发展现状[J]. 杜宇雷,孙菲菲,原光,翟世先,翟海平. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2014(01)
[5]增材制造:实现宏微结构一体化制造[J]. 李涤尘,贺健康,田小永,刘亚雄,张安峰,连芩,靳忠民,卢秉恒. 机械工程学报. 2013(06)
[6]超声时效技术在微注塑模具制作中的应用[J]. 杜立群,李成斌,李永辉,于同敏. 光学精密工程. 2012(06)
[7]石墨烯片的制备与表征[J]. 冯颖,黄世华,康凯,段晓霞. 新型炭材料. 2011(01)
[8]纳米材料国内外研究进展Ⅰ——纳米材料的结构、特异效应与性能[J]. 朱世东,周根树,蔡锐,韩燕,田伟. 热处理技术与装备. 2010(03)
[9]基于EIT技术的微区薄层电阻测试系统研究[J]. 任献普,刘新福,黄宇辉,柳春茹,赵晓然,赵丽敏. 半导体技术. 2009(10)
[10]高能束流加工设备应用调查报告[J]. 淡蓝,七丁. 航空制造技术. 2009(09)
硕士论文
[1]电铸微小金结构关键技术研究[D]. 苏兴.南京航空航天大学 2013
[2]UV-LIGA制备金微小零件技术研究[D]. 刘朝剑.南京航空航天大学 2012
[3]多元复合掺杂ZrO2固体电解质材料的研究[D]. 吕振刚.天津大学 2004
本文编号：2908856
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SU-8胶模制备示意图
第二章 微型零件电铸模具制备技术的研究模具由英国伯明翰大学实验室制备。首先通过 AutoCAD 软件图样，然后通过 SolidWorks 软件进行三维建模保存好所需格式olidscape 3Z RRO 3D 打印机，使用 Pro3Z Model 和 3Z Supp聚合物材料制作模具。模具是在镀金硅片为基片的表面进行 ，将镀金硅片平均切割成四份，一次打印一份，所以设计的是。经过几次加工失败，不断修改设计稿，最终模具的平面设计.4 为其三维模型。
石墨烯/镍复合材料微型零件加工技术与性能研究动；（3）由于需要在基片上打印模具，所以基片是放在机器的打印平台上，这样就要多次调整平台的打印高度，以确保打印的精度；（4）在 3D 打印过程中，打印材保持在 115oC 左右。（5）打印的分辨率为 12 微米。（6）打印完成后，简单的从打平台上取出基片，擦掉基片背部的胶，没有其他的后处理，可以直接将基片用于微铸来制备微型零件了。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍基纳米复合镀层的研究现状[J]. 李萌,张小平,周存龙,田雅琴,孙启安,张志芳,任杰. 电镀与精饰. 2016(11)
[2]石墨烯无机复合材料的研究进展[J]. 孙启安,张小平,张志芳,李萌,任杰. 热加工工艺. 2016(12)
[3]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
[4]3D打印材料的发展现状[J]. 杜宇雷,孙菲菲,原光,翟世先,翟海平. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2014(01)
[5]增材制造:实现宏微结构一体化制造[J]. 李涤尘,贺健康,田小永,刘亚雄,张安峰,连芩,靳忠民,卢秉恒. 机械工程学报. 2013(06)
[6]超声时效技术在微注塑模具制作中的应用[J]. 杜立群,李成斌,李永辉,于同敏. 光学精密工程. 2012(06)
[7]石墨烯片的制备与表征[J]. 冯颖,黄世华,康凯,段晓霞. 新型炭材料. 2011(01)
[8]纳米材料国内外研究进展Ⅰ——纳米材料的结构、特异效应与性能[J]. 朱世东,周根树,蔡锐,韩燕,田伟. 热处理技术与装备. 2010(03)
[9]基于EIT技术的微区薄层电阻测试系统研究[J]. 任献普,刘新福,黄宇辉,柳春茹,赵晓然,赵丽敏. 半导体技术. 2009(10)
[10]高能束流加工设备应用调查报告[J]. 淡蓝,七丁. 航空制造技术. 2009(09)
硕士论文
[1]电铸微小金结构关键技术研究[D]. 苏兴.南京航空航天大学 2013
[2]UV-LIGA制备金微小零件技术研究[D]. 刘朝剑.南京航空航天大学 2012
[3]多元复合掺杂ZrO2固体电解质材料的研究[D]. 吕振刚.天津大学 2004
本文编号：2908856
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