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钛表面电化学刻蚀及HAP/Ti复合生物材料的研究

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厦门大学学报（自然科学版） 2005年第2期44卷 230-233页

作者：庄燕燕胡仁时海燕胡皓冰郭明林昌健厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室

电化学沉积法在光滑钛表面上得到的羟基磷灰石涂层存在着不耐载荷,应力作用下结合界面易被破坏的缺陷.本文采用电化学刻蚀技术在钛表面形成微观的粗糙结构.然后用电化学方法在粗糙化的钛表面直接沉积纯的羟基磷灰石,并应用XRD,SEM,FTIR... 详细信息

电化学沉积法在光滑钛表面上得到的羟基磷灰石涂层存在着不耐载荷,应力作用下结合界面易被破坏的缺陷.本文采用电化学刻蚀技术在钛表面形成微观的粗糙结构.然后用电化学方法在粗糙化的钛表面直接沉积纯的羟基磷灰石,并应用XRD,SEM,FTIR漫反射光谱,电化学交流阻抗及拉伸结合力实验等对复合膜层的化学组成、结构及力学性能进行表征.结果表明,钛表面经粗糙化后可改善羟基磷灰石与钛基体之间的界面状况,显著提高羟基磷灰石涂层与钛基体的结合力.实验表明,电化学沉积可获得纳米尺度均匀致密的纯羟基磷灰石涂层,有望提高植入体的表面生物活性.

关键词：电化学刻蚀钛表面微结构电化学沉积羟基磷灰石生物陶瓷材料表面沉积工艺

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基于AFM针尖电化学刻蚀的金纳米电极制备

科学通报 2005年第19期50卷 2074-2078页

作者：李天锋张兴堂蒋晓红李蕴才杜祖亮河南大学特种功能材料重点实验室开封475001

利用导电原子力显微镜针尖,对组装在单晶硅上的有序长链硅烷(OTS)单分子膜进行微区电化学氧化,非破坏地改变其表面甲基为羧基,形成线宽、间距在纳米量级且可控的梳状结构模板.然后通过镉离子吸附,与硫化氢(H2S)气体反应,生成硫化镉(CdS)... 详细信息

利用导电原子力显微镜针尖,对组装在单晶硅上的有序长链硅烷(OTS)单分子膜进行微区电化学氧化,非破坏地改变其表面甲基为羧基,形成线宽、间距在纳米量级且可控的梳状结构模板.然后通过镉离子吸附,与硫化氢(H2S)气体反应,生成硫化镉(CdS)线,继续与氯金酸(HAuCl4)反应,形成金纳米结构.通过导电原子力显微镜测试,发现其具有较好的导电性,可以作为纳米电极.

关键词： OTS自组装膜电化学刻蚀导电原子力显微镜纳米电极纳米量级氯金酸电极制备针尖 AFM 气体反应

附加液膜电化学刻蚀法制备微细工具电极的工艺研究

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现代制造工程 2020年第12期 88-92页

作者：吴修娟王道林胡孝昀王赛甫南京工业职业技术学院机械工程学院南京210023 南京航空航天大学机电学院南京210016

为提高微细工具电极的微细程度,提出一种附加液膜电化学刻蚀法制备微细工具电极的新方法,进行相关工艺试验研究。对比试验结果表明,附加液膜电化学刻蚀法制备的工具电极尖端半径均比传统液膜电化学刻蚀法制备的半径小;附加液膜类型对工... 详细信息

为提高微细工具电极的微细程度,提出一种附加液膜电化学刻蚀法制备微细工具电极的新方法,进行相关工艺试验研究。对比试验结果表明,附加液膜电化学刻蚀法制备的工具电极尖端半径均比传统液膜电化学刻蚀法制备的半径小;附加液膜类型对工具电极尖端半径影响试验结果表明,(胶水)附加液膜制备的工具电极尖端半径尺寸和电极锥度最小,其次为(植物油)附加液膜,最大为(去离子水)附加液膜;而初始半径为250μm的钨棒在附加液膜(胶水)试验中出现特例,这是由于刻蚀时间过长胶水固化而引起的工具电极尖端过腐蚀所导致。

关键词：微细工具电极电化学刻蚀附加液膜制备工艺

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燃料电池多孔电极的电化学刻蚀处理及性能

电源技术 2020年第2期44卷 196-199,248页

作者：邓若燚夏章讯孙瑞利王素力孙公权中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

采用电化学阴极刻蚀的方法对磁控溅射制备的铂气体扩散电极进行处理,考察了不同刻蚀电势和时间所制备样品的电化学行为。结果表明,与未刻蚀的电极相比,刻蚀后的电极电化学活性面积(ECSA)提高16.6%,氧还原半波电位正移15~20 mV,质量比活... 详细信息

采用电化学阴极刻蚀的方法对磁控溅射制备的铂气体扩散电极进行处理,考察了不同刻蚀电势和时间所制备样品的电化学行为。结果表明,与未刻蚀的电极相比,刻蚀后的电极电化学活性面积(ECSA)提高16.6%,氧还原半波电位正移15~20 mV,质量比活性(MA)和面积比活性(SA)分别提高27.2%和48.4%。X射线衍射光谱法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)等物性表征表明刻蚀后的电极中铂的晶型并未改变,但其分散性和颗粒形状有所变化,推测为电极电化学活性面积提高,因此提高了电极氧还原性能。

关键词：燃料电池气体扩散电极电化学刻蚀

核物理电化学刻蚀分析中智能化高压电源的研制

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实验技术与管理 2009年第11期26卷 64-67页

作者：米昶解统颜苑伟青岛大学软件技术学院山东青岛266061 山东科技大学泰安校区山东泰安271019

提出了一种用于电化学刻蚀（ECE）分析的可编程高压电源实现方案。利用MAX038作为波形发生器,采用P89LPC936 MCU进行控制。电源的输出频率可达2 kHz,电压峰—峰值可达8000 V。由于系统采用了MCU控制,提高了电源的输出频率和电压的精度,... 详细信息

提出了一种用于电化学刻蚀（ECE）分析的可编程高压电源实现方案。利用MAX038作为波形发生器,采用P89LPC936 MCU进行控制。电源的输出频率可达2 kHz,电压峰—峰值可达8000 V。由于系统采用了MCU控制,提高了电源的输出频率和电压的精度,增强了电源的可靠性,并具有工作数据的记录功能。

关键词：智能化高压电源电化学刻蚀 MAX038 单片机

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电化学刻蚀超疏水表面的多目标优化

沈阳航空航天大学学报 2022年第4期39卷 19-26页

作者：马宁秦志程张正祎沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136

为了实现电化学加工参数的优化组合,提出基于神经网络和遗传算法相结合的多目标优化方法。采用人工神经网络和反向传播算法对试验建立了预测模型。根据训练样本和测试样本的误差分析了网络模型的预测精度。采用多目标优化方法非支配排... 详细信息

为了实现电化学加工参数的优化组合,提出基于神经网络和遗传算法相结合的多目标优化方法。采用人工神经网络和反向传播算法对试验建立了预测模型。根据训练样本和测试样本的误差分析了网络模型的预测精度。采用多目标优化方法非支配排序遗传算法Ⅱ对神经网络模型进行优化。试验结果表明,该模型在预测TA15表面疏水性方面具有较高的适用性和准确性,最佳结果的预测误差率仅为8.029 3%,并预测了一个pareto最优集,可用于电化学刻蚀后表面疏水性的预测和分析。

关键词：电化学刻蚀超疏水表面神经网络遗传算法模型预测多目标优化

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基于硝酸钾溶液的GaN电化学刻蚀技术

半导体技术 2019年第10期44卷 778-782,812页

作者：李昂王伟凡周桃飞王建峰徐科中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院合肥230026 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215123

采用基于硝酸钾溶液的电化学刻蚀工艺,通过横向刻蚀牺牲层的方法,在金属有机化学气相沉积法生长的氮化镓(GaN)外延层上实现了纳米孔与纳米薄膜两种结构。通过扫描电子显微镜(SEM)对GaN的表面和截面进行了对比表征。结果表明,由于在刻蚀... 详细信息

采用基于硝酸钾溶液的电化学刻蚀工艺,通过横向刻蚀牺牲层的方法,在金属有机化学气相沉积法生长的氮化镓(GaN)外延层上实现了纳米孔与纳米薄膜两种结构。通过扫描电子显微镜(SEM)对GaN的表面和截面进行了对比表征。结果表明,由于在刻蚀过程中氧气的产生,相比于稳定性很好的SiO2,易于氧化剥落的光刻胶在大电压刻蚀下存在着明显的缺陷;在刻蚀电压为12~22 V时牺牲层可以被刻蚀出纳米孔结构,且随着电压的增加刻蚀孔也会增大;在刻蚀电压为23 V及以上电压时牺牲层被完全去除;刻蚀过程中刻蚀速率逐渐降低,100μm的纳米薄膜可在270 s时制作完成。

关键词：电化学刻蚀硝酸钾 GaN纳米孔横向刻蚀 GaN纳米薄膜(NMS)

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基于电化学刻蚀的微流控芯片模具制作

基于电化学刻蚀的微流控芯片模具制作

作者：李庆峰大连理工大学

学位级别：硕士

随着MEMS技术的发展,微流控芯片分析技术在生物学、医学、环境学等方面的应用越来越广泛。金属模具作为微流控芯片制作过程中的核心器件,在微流控芯片的产业化过程中起着重要的作用。基于无背板生长工艺的金属微流控芯片模具由于具有精... 详细信息

随着MEMS技术的发展,微流控芯片分析技术在生物学、医学、环境学等方面的应用越来越广泛。金属模具作为微流控芯片制作过程中的核心器件,在微流控芯片的产业化过程中起着重要的作用。基于无背板生长工艺的金属微流控芯片模具由于具有精度高、制作相对简单、寿命相对较高的优点,在注塑、热压等批量生产领域应用越来越广泛。但是,基于微电铸工艺制作的模具存在铸层与基底结合力差的问题,会影响模具的制作成功率和使用寿命。本文以双十字微流控芯片模具为研究对象,探究了通过掩膜电化学刻蚀与微电铸工艺相结合制作模具的可行性。本文主要成果有以下几个方面:(1)铸层与基底的剪切强度测量。根据剪切法测量原理搭建了铸层与基底剪切力测量平台,设计制作了金属夹具。选用直接电铸、酸洗20s后电铸、电化学刻蚀5min后电铸和电化学刻蚀10min后电铸四组参数进行实验,测量了各参数下铸层与基底的剪切强度。实验结果表明,各参数下铸层与基底的剪切强度平均值分别为52.1MPa、103.4MPa、158.2MPa和229.7MPa,酸洗20s、刻蚀5min和10min分别将铸层与基底的剪切强度提高了98.5%、203.6%和340.9%。(2)分析了酸洗和电化学刻蚀工艺提高铸层与基底结合强度的机理。酸洗工艺主要通过酸的溶解、清洗和化学腐蚀作用,改善金属基底的表面质量,从而提高铸层与基底的界面结合强度。电化学刻蚀工艺主要通过刻蚀一定深度形成“桩基”和侧蚀增大基底的实际裸露面积来提高铸层与基底的界面结合强度。(3)分析了电流密度参数和刻蚀时间对刻蚀深度均匀性和侧蚀量的影响。结果表明,随着电流密度增大和刻蚀时间延长,刻蚀深度均匀性逐渐变好,侧蚀量变大。刻蚀深度与单侧侧蚀量的比值大约为1:1。但当在10A/dm2的电流密度下进行刻蚀时,局部发生了较为严重的侧蚀现象,导致了胶膜翘起脱落。而在5A/dm2电流密度下进行刻蚀能够得到良好的刻蚀形貌。(4)在直接电铸、刻蚀5min后电铸和刻蚀10min后电铸三组工艺参数下进行了双十字微流控芯片模具的制作。直接电铸的实验片在后处理过程中发生了铸层脱落,去胶后十字铸层完全脱落,铸层与基底结合力差。刻蚀10min后电铸的实验片十字部分胶膜在刻蚀时脱落,造成电铸中产生了大量多余铸层,电铸线条不完整。在刻蚀5min后电铸的参数下获得了结合性能好、符合使用要求的双十字微流控芯片模具,证明可以通过掩膜电化学刻蚀工艺和微电铸工艺相结合制作微流控芯片模具。

关键词：结合强度电化学刻蚀微电铸酸洗微流控芯片模具

电化学刻蚀及类金刚石薄膜对2024铝合金疏水性能影响

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辽宁科技大学学报 2021年第4期44卷 253-257页

作者：史含放刘家维朱天元霍婧雅陈东旭王亚男辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

材料表面的疏水性决定了其耐蚀及防污性能。采用电化学刻蚀技术在2024铝合金表面制备具有微-纳米尺寸的粗糙结构,再利用等离子体增强化学气相沉积技术在其表面制备类金刚石薄膜,采用半球法计算刻蚀及镀膜后的接触角,利用扫描电镜观察刻... 详细信息

材料表面的疏水性决定了其耐蚀及防污性能。采用电化学刻蚀技术在2024铝合金表面制备具有微-纳米尺寸的粗糙结构,再利用等离子体增强化学气相沉积技术在其表面制备类金刚石薄膜,采用半球法计算刻蚀及镀膜后的接触角,利用扫描电镜观察刻蚀后的表面形貌,研究刻蚀电流密度及刻蚀时间对薄膜疏水性能的影响机制。结果表明,电化学刻蚀能够明显改善2024铝合金的表面疏水性。本实验范围内,刻蚀时间为100 s且电流密度为2.6 A/cm^(2)时,试样表面微/纳浮突结构相对均匀,疏水性能较高;镀DLC膜后,表面自由能为32.32 mN/m,仅为基体的一半;低自由能进一步提高铝合金表面疏水性能。

关键词：电化学刻蚀类金刚石薄膜接触角表面自由能