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基于阴极往复运动的TGV电铸铜实心填充工艺

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微纳电子技术 2024年第3期61卷 151-159页

作者：刘佳琪詹晓非朱增伟叶刚夏晨辉南京航空航天大学机电学院南京210016 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

玻璃通孔(TGV)转接板因其具有优良的高频电学特性,在先进封装领域受到广泛关注。然而随着TGV深宽比的不断增加,采用传统的阴极定轴旋转式电铸工艺,其填充难度与成本将随之提高。为实现高深宽比TGV的无缺陷填充,减少电铸耗时和成本,提出... 详细信息

玻璃通孔(TGV)转接板因其具有优良的高频电学特性,在先进封装领域受到广泛关注。然而随着TGV深宽比的不断增加,采用传统的阴极定轴旋转式电铸工艺,其填充难度与成本将随之提高。为实现高深宽比TGV的无缺陷填充,减少电铸耗时和成本,提出一种基于阴极往复运动的TGV无缺陷镀铜填充新工艺。在仿真和实验的基础上,系统研究了阴极运动方式对TGV孔内电铸液传质、离子浓度、填充速率的影响。仿真和实验结果均表明,采用阴极往复运动能有效地保证TGV孔内各处离子浓度分布的均匀一致性,减缓浓差极化,从而提高沉积速率及其上限值。在不含任何添加剂的体系中,同等沉积电位条件下平均填充速率从阴极定轴旋转式电铸工艺的6.1μm/h提高至9.2μm/h。当电位为0.5 V时,阴极往复运动方式下平均填充速率达到45.2μm/h,且电铸铜填充层中未发现孔隙缺陷。这为在无添加剂电铸铜体系中实现高深宽比TGV的无缺陷电铸铜填充提供了一种可行的低成本方案。

关键词：玻璃通孔(TGV) 阴极往复运动电铸铜填充工艺封装技术

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旋印电解加工

南京航空航天大学学报 2022年第5期54卷 743-750页

作者：朱荻王登勇朱增伟南京航空航天大学机电学院南京210016

航空发动机机匣是航空发动机重要的连接、承载部件,它结构复杂、刚性弱、材料难加工,目前存在加工变形严重、壁厚精度差等制造难题,已成为制约新型航空发动机研制和生产的瓶颈。针对薄壁机匣的制造需求,本文提出了旋印电解加工技术,该... 详细信息

航空发动机机匣是航空发动机重要的连接、承载部件,它结构复杂、刚性弱、材料难加工,目前存在加工变形严重、壁厚精度差等制造难题,已成为制约新型航空发动机研制和生产的瓶颈。针对薄壁机匣的制造需求,本文提出了旋印电解加工技术,该技术采用回转体电极作为阴极工具,通过工件与工具的同步对转对阳极工件逐层精确溶解去除,实现薄壁机匣的无变形精密加工成形。研究揭示了旋印电解加工阳极成形规律、难加工材料脉动态溶解机理、电解液流场分布特性等基础科学问题,突破了阴极工具设计、钛合金点蚀抑制、流场优化设计等关键技术,研制出具有自主知识产权的大型旋印电解机床,实现了大型薄壁机匣的高效精密加工,为新型航空发动机的研制和生产提供了重要的技术支撑。

关键词：航空发动机机匣变形精度旋印电解加工机床

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电铸镍微结构表面与复材胶结强度研究

有色金属工程 2023年第5期13卷 39-45页

作者：施棋辉朱增伟南京航空航天大学机电学院南京210016

直升机复材旋翼桨尖处常使用镍包片来对机翼进行保护。镍表面与复合材料的连接性能不佳,在使用时稳定性不能达到预期效果。在阴极表面进行绝缘油墨喷涂、激光烧蚀,构造出微结构,随后在其表面进行电铸镍,最终获得具有毛化内表面的镍片,... 详细信息

直升机复材旋翼桨尖处常使用镍包片来对机翼进行保护。镍表面与复合材料的连接性能不佳,在使用时稳定性不能达到预期效果。在阴极表面进行绝缘油墨喷涂、激光烧蚀,构造出微结构,随后在其表面进行电铸镍,最终获得具有毛化内表面的镍片,然后使用该镍片制作CFRP/Ni接头。和没有经过内表面毛化处理的镍片相比,接头的结合强度最高提高了162.4%。结果表明,通过复制阴极上微结构形貌的方法得到的镍片,与未经过任何表面处理的镍片相比,制备的接头结合强度大大提高。此外,通过对被破坏的CFRP/Ni接头表面进行观察,发现结合强度与微结构和胶黏剂的互锁面积成正比。通过提高单位面积上微结构与胶黏接的互锁面积比例,能够提高黏结强度。

关键词：电铸镍毛化胶黏剂粘合机械互锁

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辅助磨擦对镍电铸层力学性能的影响

中国有色金属学报 2012年第5期22卷 1377-1382页

作者：章勇朱增伟朱荻南京航空航天大学机电工程学院南京210016

在磨擦辅助电铸镍过程中,通过改变游离微珠对电铸层表面的磨擦强弱,制备不同力学性能的镍电铸层。对所制备镍电铸层的表面形貌、织构等微观结构和显微硬度、抗拉强度及伸长率等性能进行测试和分析。结果表明：采用卧式放置的阴极能制得... 详细信息

在磨擦辅助电铸镍过程中,通过改变游离微珠对电铸层表面的磨擦强弱,制备不同力学性能的镍电铸层。对所制备镍电铸层的表面形貌、织构等微观结构和显微硬度、抗拉强度及伸长率等性能进行测试和分析。结果表明：采用卧式放置的阴极能制得材料组织结构均匀的电铸层。且随着阴极表面线速度的提高,游离微珠对电铸层的整平作用和晶粒细化作用增强。在不同线速度下采用旋转阴极可以制备大范围力学性能的镍电铸层,其表面粗糙度为0.15~0.03μm、硬度为185~410HV、抗拉强度为525~1 020 MPa、伸长率为24%~4%。

关键词：镍电铸力学性能摩擦

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硬质粒子摩擦法电铸新技术的研究

中国机械工程 2006年第1期17卷 60-63页

作者：朱增伟朱荻南京航空航天大学江苏南京航空航天大学 210016

提出一种新型的硬质粒子摩擦法电铸技术,从理论上深入探讨了硬质粒子摩擦法电铸技术的沉积机理,并通过金属镍的电铸试验加以验证。理论分析和试验结果表明:硬质粒子摩擦法电铸技术在阴阳极之间引入硬质粒子,并通过电铸芯模的旋转,带动... 详细信息

提出一种新型的硬质粒子摩擦法电铸技术,从理论上深入探讨了硬质粒子摩擦法电铸技术的沉积机理,并通过金属镍的电铸试验加以验证。理论分析和试验结果表明:硬质粒子摩擦法电铸技术在阴阳极之间引入硬质粒子,并通过电铸芯模的旋转,带动硬质粒子运动,使其不断摩擦、撞击阴极表面,能有效地去除沉积层表面的吸附气泡和积瘤,获得表面平整光亮的电铸层;通过减薄扩散层和扰动结晶过程,能细化晶粒,提高电铸速度。研究结果显示,硬质粒子摩擦法电铸技术在回转体类薄壁零件的电铸成形中有实用价值。

关键词：电铸成形硬质粒子镍电沉积

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论刘备登基前的种种铺垫

文史杂志 2022年第4期220卷 61-64页

作者：朱增伟成都武侯祠博物馆

在“君权神授”的时代,刘备为了坐上皇帝的宝座,也很花力气做了一番表演。他努力拉近与汉献帝的关系,成为“皇叔”;请出诸葛亮后,他打出“兴复汉室”这张牌;曹丕废掉汉献帝后,他进行了谶纬方面的包装,扬言西南早就有“景云祥风”,又有... 详细信息

在“君权神授”的时代,刘备为了坐上皇帝的宝座,也很花力气做了一番表演。他努力拉近与汉献帝的关系,成为“皇叔”;请出诸葛亮后,他打出“兴复汉室”这张牌;曹丕废掉汉献帝后,他进行了谶纬方面的包装,扬言西南早就有“景云祥风”,又有象征皇帝的黄龙出现在赤水河中,玉玺也有了,天子当然该出于此了;于是在建安二十六年(公元221年)四月初六日丙午,他“即皇帝位于成都武担之南”。

关键词：君权神授兴复汉室黄龙出赤水即位成都武担

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硬质粒子扰动对电铸铜微观结构与性能的影响

中国有色金属学报 2006年第9期16卷 1558-1562页

作者：朱增伟朱荻南京航空航天大学机电工程学院南京210016

在铜的电铸过程中,通过陶瓷微珠等硬质粒子摩擦和扰动电铸层表面来改善电铸层的质量。对所制备的铜电铸层的表面形貌、织构等微观结构和显微硬度、抗腐蚀等性能进行测试和分析,并与传统方法所制备的铜电铸层相比较。结果表明:硬质粒子... 详细信息

在铜的电铸过程中,通过陶瓷微珠等硬质粒子摩擦和扰动电铸层表面来改善电铸层的质量。对所制备的铜电铸层的表面形貌、织构等微观结构和显微硬度、抗腐蚀等性能进行测试和分析,并与传统方法所制备的铜电铸层相比较。结果表明:硬质粒子在电铸过程中对电铸层表面的摩擦和扰动具有显著的除瘤和整平作用,使所制备的铜电铸层外观光亮平整,显著改变其微观结构和性能;铜电铸层各晶面的衍射强度降低,(200)晶面的择优程度减小,(111)晶面的择优程度增大;显微硬度值由HV156增至HV221;抗腐蚀性能显著提高,在NaCl溶液中的腐蚀速率降低了20%。

关键词：铜硬质粒子电铸电沉积结构性能

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柔性摩擦辅助电铸新技术的研究

中国机械工程 2012年第8期23卷 893-896页

作者：章勇朱增伟朱荻南京航空航天大学南京210016

提出了一种新的柔性摩擦辅助电铸技术。在电铸过程中,通过柔性毛刷对阴极表面的摩擦来提高电铸层质量。对所制得电铸层的表面形貌、组织结构和显微硬度等性能进行了分析与测试。结果表明:柔性毛刷对阴极表面的摩擦能驱除阴极表面吸附的... 详细信息

提出了一种新的柔性摩擦辅助电铸技术。在电铸过程中,通过柔性毛刷对阴极表面的摩擦来提高电铸层质量。对所制得电铸层的表面形貌、组织结构和显微硬度等性能进行了分析与测试。结果表明:柔性毛刷对阴极表面的摩擦能驱除阴极表面吸附的气泡,消除结瘤,提高电铸层质量;通过SEM观察发现,电铸层的晶粒比传统电铸工艺得到的电铸层晶粒细小;XRD检测表明电铸层各晶面的衍射强度减小;显微硬度由180HV增至400HV左右。

关键词：电铸成形柔性摩擦曲面镍