激波辅助纯钛微细光刻电解试验的研究

《激波辅助纯钛微细光刻电解试验的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、●fffI

2、f

3、fIJ

4、If『J

5、I：

6、I·：【Y10¨、。．；eNanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringShockWaveAidedThrough--maskElectrochemicalMicromachiningonTitaniumAThesisinMechanicalEngineeringbyJiangYiAdvisedbyProfessorWangWeiSubmitted

7、inParfialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDec．，2009●■l承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采

8、用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：江一●■I南京航空航天人学硕十学位论文摘要钛是一种重要的结构金属，具有比强度高、耐蚀性好等特性，广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。随着微机电系统(MEMS)技术的发展，钛微细结构加工成为研究热点。光刻电解=cJn：E结合了光刻技术和电解加工两者的优点，可以实现高效、高精度金属微细结构加工。但由于钛的自钝性很强，在电解加工中极易钝化，致使加工难度很火。本文采用了有机电解液进行纯钛微细电解加工，有效解决了钝化问题。此外，为克服电解加工过程中产物难以排出造成的腐

9、蚀不均匀等难题，本文提出了激波辅助电解加工，即利用激波的高压冲击促使电解液剧烈扰动，排出电解产物和热量，提高加工质量和加工效率。本文针对钛电解特性，以有机溶液作为电解液，进行激波辅助纯钛微细光刻电解试验研究，完成以下内容：1．根据纯钛微细光刻电解加工特点，搭建试验平台；2．进行加：l二机理研究。分析钛电解钝化机理；探讨激波作用下电解产物排出机理；进行有限元电场分析，为电解参数优化奠定基础；3．研究电极间距以及电参数等对加工质量的影响，并对加工参数进行优化；4．使用3mol，LH2SOVMcthanol有机电解液，进行激波辅助纯钛微细光刻电解试验研究

10、，在厚100#m纯钛薄板上加工出0100肛!n胡300肛n微细阵列结构，获得较高加工精度和尺寸一致性，材料蚀除速率达到35／比m／min。试验结果表明：H2S04／Methanol有机电解液能有效抑制钝化膜产生，降低加：J‘：表面粗糙度；通过激波产生的瞬时压力扰动，能显著改善极间状态，有效提高加工稳定性和表面质量。关键词：激波，钛，光刻电解，电解液，微细结构激波辅助纯钛微细光刻电解试验研究AbstractTitaniumisallimportantstructuralmetal．Wimtlighspecificstrength。goodcorros

11、ionresistanceandothercharacteristics，titaniumiswidelyusedinaerospace，chemicalandotherfields．WiththeMicroElectroMechanicalSystem(MEMS)technology，micro-structureoftitaniumprocessedinto。researchhot．spot．Through-maskelectrochemicalmicromachiningcombineswimtheadvantagesofbothlithog

12、raphyandelectrochemicalmachining，SOitcanachievehi曲efficiency，high-precisionmachiningofmetalmicro—structure．However,it’Snotsuitablefortitanium，becausetitaniumisapttobepassivated．ThispaperintroducesanorganicelectrolytewhichCansolvetheproblem。Furthermore，theapplicationofshockwave

13、toelectrolyticphotoetchingwasstudiedinallefforttosolvetheprob