超临界CO2流体微细电铸扩散传质过程建模与数值分析

摘要：

以微结构特征为分析对象,建立金属镍离子和多物质离子扩散传质的数学模型,利用MAT-LAB软件对所建模型进行数值模拟,分析电流密度、深宽比对微结构内部物质离子浓度的影响,同时对超临界CO2流体金属镍铸层的表面形貌和显微硬度进行研究和探讨.结果表明:在一定的深宽比和电流密度条件下,随着时间的推移,镍离子扩散传质过程逐渐趋于稳态;微结构流体的特征是自上而下,氢氧根离子浓度和氢氧化镍离子浓度逐渐递增,而氢离子浓度持续降低,镍离子浓度和硫酸根离子浓度变化不明显;深宽比大的微结构应在小电流密度条件下进行电铸,温度为323K、压力为10MPa、电流密度为5A/dm2时,超临界CO2流体电铸方法制备的镍铸层晶粒细小、组织致密,铸层的显微硬度达到701.2HV,与传统电铸相比有大幅度提高.

关键词：超临界CO2流体、镍铸层、扩散传质、电流密度、显微硬度

所属期刊栏目：23

分类号：TQ153.4;TG174.41

资助基金：国家自然科学基金资助项目50875116;江苏省自然科学基金资助项目BK201285

在线出版日期：2013-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2351-2356