| 题名 | 金属微零件的微电铸成形工艺研究 |
| 作者 | 周波 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 吴有智 ; 孟军虎 |
| 关键词 | 微电铸 软刻蚀 微结构 PDMS |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 微电铸技术具有复制精度高、低成本、可成形复杂形状微结构和纳米晶金属材料等优点,但传统芯模制备工艺繁琐、使用寿命短、成本高昂,严重制约了微电铸技术在微成形制造领域的广泛应用。新型微电铸芯模的制备是微电铸技术发展的关键之一。本论文对不同芯模上微电铸成形的Ni微零件结构完整性、铸层生长方式、力学性能和芯模使用寿命等进行研究,并通过调整电铸液配方制备了Ni-Fe合金和Ni Fe-Al2O3复合材料微零件,主要研究内容与结果如下:（1）以Φ3.60 mm×0.18 mm的微齿轮为模板,采用软刻蚀技术制备两种芯模:一种由PDMS模具粘附在导电基片上制成;另一种是表面喷金的PDMS模具。由以上两种芯模微电铸成形Ni微齿轮,发现第一种芯模不能完整的制备Ni微齿轮,但可以得到独立的微型零件,适合微图案的微电铸成形。在第二种芯模上微电铸成形的Ni微齿轮结构完整无缺陷,但需要抛光以去除粘附在Ni微齿轮表面的PDMS和金涂层,适合三维微型零件的微电铸成形。两种芯模上微电铸制备的Ni微齿轮晶粒尺寸均小于20 nm,但在喷金的PDMS芯模上制备的Ni微齿轮中残余应力更小。（2）将微米Ag颗粒作为导电填料均匀分散在PDMS基体中,再以横向特征尺寸为160?m的硅微流道为模板,使用软刻蚀技术制得导电性良好的Ag-PDMS芯模,采用Ag-PDMS芯模可以成形出独立的、具有高致密度和显微硬度的Ni微流道。同时,Ag-PDMS芯模具有良好的弹性和力学性能,易于脱模,可多次重复使用。但随着脱模过程中微米Ag颗粒的拔出,芯模表面的导电通路被破坏,导电性能迅速下降。（3）通过调整电铸液配方可在Ag-PDMS芯模上微电铸成形独立的、具有高致密度和显微硬度的Ni-Fe合金和Ni Fe-Al2O3复合材料微流道。相比于Ni微流道,由于Fe原子的固溶强化作用,使得Ni-Fe合金微流道的显微硬度增加。在Ni-Fe合金中添加Al2O3颗粒,可以提高Ni Fe-Al2O3复合材料微流道的致密度和显微硬度。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 58 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93628]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周波. 金属微零件的微电铸成形工艺研究[D]. 2018. |
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