Electrochemical machining using ultrapure water

使用超纯水进行电化学加工

基本信息

批准号：
11305014
负责人：
MORI Yuzo
金额：
$ 20.14万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

Electrochemical machining was interpreted as chemical interactions between a substrate and electrolytic ions in chemical solutions. However, we have suggested that OH^- ions in chemical solutions contribute to an electrochemical machining process, and proved for the first time that ultrapure water itself can machine materials. The proposed machining process does not produce any chemical that pollutes the machined surface. Further researches to make the machining process practicable are required urgently, and the results mentioned below have been obtained.We have developed an efficient catalyst to make the density of OH^- ions in ultrapure water 1,000,000 times as high as that ultrapure water without the catalyst. Machining experiments with the catalyst have demonstrated that it is possible to machine Cu, Fe and Mo at the rate of 〜20 μm/min under the electrolytic current density of 〜2A/cm^2, and obtain a flat Cu surface with the surface roughness of 10 nm. Furthermore, machining experiments in which a sample acts as cathode have been performed. It has demonstrated for the fist time that both Si and Al are possible to be machined.

电化学加工被解释为基材与化学溶液中的电解离子之间的化学相互作用，然而，我们提出化学溶液中的OH^-离子有助于电化学加工过程，并首次证明超纯水本身可以加工材料。所提出的加工工艺不会产生任何污染加工表面的化学物质，迫切需要进一步研究以使加工工艺切实可行，并且已经获得了以下结果。我们开发了一种高效的催化剂。使超纯水中的OH^-离子密度比无催化剂的超纯水高1,000,000倍。使用该催化剂的加工实验表明，可以以约20μm/的速率加工Cu、Fe和Mo。在~2A/cm^2的电解电流密度下，得到平坦的Cu表面，表面粗糙度为10 nm，并以样品为材料进行加工实验。首次证明了硅和铝都可以被加工。

项目成果

期刊论文数量（48）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

H.Goto, K.Hirose, Y.Mori, K.Sugiyama, K.Inagaki, I.Kobata, S.Kawasumi: "First-principles Molecular Dynamics Simulation of Metal Surfaces Interacting with OH Molecule"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 24. 225-228 (1999)

H.Goto、K.Hirose、Y.Mori、K.Sugiyama、K.Inagaki、I.Kobata、S.Kawasumi：“金属表面与 OH 分子相互作用的第一原理分子动力学模拟”Transactions of the Materials Research Society of

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发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

H.Goto, K.Hirose, I.Kobata, Y.Toma and Y.Mori: "First-Principles Molecular-Dynamics Simulations of Electrochemical Machining Processes in Ultrapure Water"Proceedings of the 4th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations. (To be p

H.Goto、K.Hirose、I.Kobata、Y.Toma 和 Y.Mori：“超纯水中电化学加工过程的第一原理分子动力学模拟”第四届亚洲第一原理电子结构计算研讨会论文集。

DOI：
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影响因子：
0
作者：
通讯作者：

後藤英和, 広瀬喜久治, 小畠厳貴, 當間康, 森勇藏: "超純水のみによる電気化学的加工法の研究 -陽極Si(001)表面の反応素過程-"精密工学会誌. 67. 1438-1442 (2001)

Hidekazu Goto、Kikuji Hirose、Takeki Obata、Yasushi Toma、Yuzo Mori：“仅使用超纯水的电化学处理方法的研究 - 阳极 Si(001) 表面的基本反应过程 -” 日本精密工程学会杂志 67. 1438。 -1442 (2001)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

森勇藏, 後藤英和, 広瀬喜久治, 小畠厳貴, 當間康, 森田健一: "超純水のみによる電気化学的加工法の研究-触媒反応を利用した超純水中のOH^-イオン密度の増加方法-"精密工学会誌. 67. 932-936 (2001)

Yuzo Mori、Hidekazu Goto、Kikuji Hirose、Itsuki Obata、Yasushi Toma、Kenichi Morita：“仅使用超纯水的电化学处理的研究 - 使用催化反应增加法测定超纯水中的 OH^- 离子密度 -”日本学会杂志精密工程。67. 932-936 (2001)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

後藤英和, 広瀬喜久治, 小畠厳貴, 當間康, 森勇藏: "超純水のみによる電気化学的加工法の研究-Si(001)水素終端化表面のOH^-イオンによる加工現象の第一原理分子動力学シミュレーション-"精密工学会誌. 67. 1159-1163 (2001)

Hidekazu Goto、Kikuji Hirose、Takeki Obata、Yasushi Toma、Yuzo Mori：“仅使用超纯水的电化学处理方法的研究 - 首先观察 Si(001) 氢封端表面上 OH^- 离子引起的处理现象”原理分子动力学模拟-《日本精密工程学会会刊》. 67. 1159-1163 (2001)