本文關(guān)鍵詞： 超聲脈沖微電鑄 微棱鏡鎳鑄層 工藝參數(shù) 反光性能 顯微硬度　出處：《集美大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：前些年,被人們大量使用的反光膜通常都是玻璃微珠型。然而近年來,隨著科技的飛速發(fā)展,一種新型的微棱鏡型反光膜由于具有更高的反光亮度以及更加低廉的制造成本,而被廣泛運(yùn)用于機(jī)場(chǎng)、停車場(chǎng)、碼頭、廣告牌、攝影以及交通標(biāo)志的制造等領(lǐng)域。微棱鏡型反光膜的制作工藝包括單元陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、母模的制作、母模的復(fù)型、基材的確定、熱壓印等工藝。母模的復(fù)型是通過微電鑄工藝的芯模復(fù)制而實(shí)現(xiàn),通過微電鑄工藝技術(shù),精確地復(fù)制出具備反光性能的凹型微棱鏡鎳鑄層。因此,為了獲得高反光性能的微棱鏡型反光膜,嚴(yán)格控制整個(gè)微電鑄工藝過程成了非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。影響微電鑄工藝過程的因素有很多,包括電源、電流密度、超聲功率、超聲頻率、溶液溫度、溶液的攪拌方式、極板間距、電鑄液的組成成分、溶液p H值等。因此,研究不同工藝參數(shù)對(duì)微電鑄過程的影響規(guī)律,對(duì)于獲得高反光性能的微棱鏡鎳鑄層是非常重要的。本文研究了以下幾個(gè)主要方面的內(nèi)容:(1)闡述微棱鏡型反光膜的特點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域,研究了微棱鏡型反光膜的反光原理及其制造工藝過程。對(duì)微電鑄的基本原理和工藝特點(diǎn)進(jìn)行了理論研究;并分別探討了超聲微電鑄和脈沖微電鑄的研究方向。(2)研究微電鑄過程中的電化學(xué)基本原理。通過分析超聲振動(dòng)及脈沖電源對(duì)微電鑄過程產(chǎn)生明顯影響的機(jī)理,獲得了超聲直流微電鑄、雙向脈沖微電鑄和超聲脈沖組合微電鑄的實(shí)驗(yàn)原理。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究超聲頻率、超聲功率、電流密度、脈沖占空比、極板間距等工藝參數(shù)對(duì)微電鑄過程的影響規(guī)律。(3)制備實(shí)驗(yàn)材料和配制電鑄液。在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,根據(jù)超聲直流微電鑄、雙向脈沖微電鑄以及超聲脈沖組合微電鑄的實(shí)驗(yàn)原理,分別以鎳鑄層的反光性能和顯微硬度作為檢測(cè)指標(biāo),進(jìn)行了微電鑄正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)。(4)采用逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、激光共聚焦掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀和硬度測(cè)量?jī)x等檢測(cè)儀器,測(cè)量了通過上述實(shí)驗(yàn)獲得鎳鑄層的反光系數(shù)值、表面形貌和顯微硬度值等鑄層性能,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。綜合分析微電鑄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得了以下結(jié)論:隨著超聲功率、電流密度、脈沖占空比和極板間距在本文實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的不斷增大,鎳鑄層的反光系數(shù)值都呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)陰極脈沖電流密度8A/dm2;并分別施加以超聲功率為210W、脈沖占空比為20%進(jìn)行超聲脈沖微電鑄時(shí),可以得到性能優(yōu)良的鎳鑄層。
[Abstract]:In previous years, widely used reflective films are usually glass beads. However, in recent years, with the rapid development of technology. A new micro prism reflective film is widely used in airports, parking lots, wharves and billboards because of its higher reflective brightness and lower manufacturing cost. The fabrication process of micro prism reflective film includes the structure design of element array, the manufacture of master mould, the duplicate of master mold and the determination of substrate. The reproduction of the master mould is realized by the core mold replication of the micro-electroforming process, and the concave micro-prism nickel casting layer with reflective properties is accurately copied by the micro-electroforming technology. In order to obtain the micro prism reflective film with high reflectivity, it is very important to strictly control the whole process of microelectroforming. There are many factors that affect the process of microelectroforming, including power supply and current density. Ultrasonic power, ultrasonic frequency, solution temperature, stirring mode of solution, plate spacing, composition of electroforming solution, pH value of solution, etc. Therefore, the influence of different process parameters on microelectroforming process is studied. It is very important to obtain nickel casting layer of micro prism with high reflectivity. In this paper, the characteristics of micro prism reflective film and its application field are studied in the following aspects: 1. The reflective principle of micro prism reflective film and its manufacturing process are studied. The basic principle and technological characteristics of micro electroforming are studied theoretically. The research direction of ultrasonic microelectroforming and pulse microelectroforming is also discussed. The basic principle of electrochemistry in microelectroforming process was studied. The mechanism of ultrasonic vibration and pulse power supply on microelectroforming process was analyzed. The experimental principles of ultrasonic DC microelectroforming, bidirectional pulse microelectroforming and ultrasonic pulse combination microelectroforming were obtained. The experimental platform was built to study ultrasonic frequency, ultrasonic power, current density and pulse duty cycle. The effect of plate spacing and other technological parameters on the process of microelectroforming. (3) preparation of experimental materials and preparation of electroforming solution. On the experimental platform, according to ultrasonic DC microelectroforming. The experimental principle of bidirectional pulse microelectroforming and ultrasonic pulse combination microelectroforming is based on the reflective properties and microhardness of nickel casting layer. Microelectroforming orthogonal experiment and single factor experiment. 4) inverse reflection coefficient measuring instrument, field emission scanning electron microscope and laser confocal scanning electron microscope were used. X-ray diffractometer and hardness tester were used to measure the properties of the cast layer, such as the reflection coefficient, the surface morphology and the microhardness value. The experimental results of microelectroforming are analyzed. The following conclusions are obtained: with the increasing of ultrasonic power, current density, pulse duty cycle and plate spacing in this paper. The reflection coefficient of the nickel cast layer increases first and then decreases. When the current density of the cathode pulse is 8A / dm2; When ultrasonic power is 210 W, pulse duty cycle is 20%, and ultrasonic pulse microelectroforming is carried out, the nickel casting layer with good performance can be obtained.
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ153.4

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本文編號(hào)：1461642