超亲水工具微细电解加工技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51675274
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0509.加工制造
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Electrochemical micromachining (EMM) plays an important role in the fabrication of metal complex microstructures with high qualifies. During EMM, the rapid transportation of electrolysis products in the machining gap is a key to acquire high machining accuracy because the gap between cathode and anode is usually only several micrometers even several sub micrometers. At present, both the machining accuracy and machining efficiency need be enhanced although many papers have been published about the improvement of the machining accuracy and machining efficiency during EMM. In this proposal, the micro electrode with a superhydrophilic surface is presented to prepare metal microstructures with high qualifies by enhancing the transportation of electrolysis products in the machining gap. Moreover,the wire's reciprocating vibration and the reciprocating motion of micro-spherical electrode in processing orientation are also presented to enhance the transportation of electrolysis products in the machining gap. The effect of the travelling rate of micro electrode with a superhydrophilic surface, and reciprocating motion of micro-spherical electrode with a superhydrophilic surface on the transportation of electrolysis products in the machining gap and machining gap width would be investigated in the theory and experiments. The key methods, such as the fabrication of micro electrode with a superhydrophilic surface, the integration of micro electrode and power generator with nano seconds pulse width, and the monitoring of micro electrochemical machining state, will also be done to provide a basis in the fabrication of metal microstructures with high qualifies preparing by EMM.
微细电解加工技术在高品质微尺度金属复杂结构的加工方面有着很大的发展潜力。微细电解加工中工具和工件间的加工间隙通常在微米/亚微米量级,因此加工产物的快速输运对于提高加工精度和加工效率极为重要。虽然国内外在此方面做了大量研究工作,但目前仍存在加工精度不够稳定、加工速度低等问题。本申请提出将具有超亲水表面的微细工具引入微细电解加工中,通过工具的“拉扯”带动更多的电解液运动,从而解决加工间隙内的产物快速排出难题。采用超亲水微尺度线电极的轴向往复运动促进微细电解切割加工时加工间隙内的产物快速排出,采用超亲水微球头工具的高速往复运动促进微细电解打孔时加工产物的快速输运。本项目将阐明强制对流情况下微细电解加工时微尺度间隙内加工产物的输运规律、微细电解加工的加工间隙分布规律和结构动态成形演变过程,突破微细工具电极制备、微细电极+纳秒脉宽脉冲电源的集成等关键技术,为实现高品质金属微细结构的电解加工奠定基础。

结项摘要

微细加工受到世界各国的高度关注,是当今世界最为活跃的科学研究领域之一,电解加工技术在微细制造领域有着很大的发展潜力,本项目聚焦于高品质金属微细结构的微细电解加工技术基础研究。.项目建立了线电极壁面速度滑移等效分析模型,揭示出在微细电解加工过程中,线电极表面粘附的氢气泡对壁面速度滑移具有很大的影响,气泡尺寸越大和/或气泡层内含气率越高会导致线电极壁面速度滑移增大。发现表面织构化线电极有助于促进氢气泡从线电极壁面脱附,减小壁面气泡层厚度及含气率,降低壁面速度滑移,增强微尺度加工间隙内的传质速度。通过理论分析和实验研究,归纳总结出间隙的分布规律。在金属钨丝表面加工出有序均匀分布的微织构,制备了具有不同表面亲水性的织构化微细线电极,有效提高了微细电解切割加工的加工效率、缝宽均匀性及表面质量。具有超亲水特性的表面织构化线电极的最大进给速度达到了0.5μm/s,是光滑线电极的2.5倍。.此外,还发现了微细电解切割加工时工具线电极表面吸附其它物质的现象,提出微小加工间隙内工具电极有时存在电泳沉积、金属电镀以及氢还原过程,这拓展了工具电极仅存在氢还原反应的原有观点。提出了双向脉冲电流微细电解线切割加工方法,有效抑制了工具电极表面产物吸附的问题,加工能持续稳定进行,在250μm厚的304不锈钢基体上制备长5.0mm微缝(断开电源停止加工);采用传统加工方法,加工持续4.16小时后因短路终止,其微缝长1.8mm。.提出了气泡输运加工产物的微细电解线切割加工方法,有效地增强了微间隙内电解液的流动速度,提高了产物从加工区域排出的效率,可以显著抑制工具电极表面的电泳沉积和金属电镀现象。同时,该方法还保护已加工表面,显著改善了加工表面质量。加工出具有镜面效果的3J21、不锈钢材料微结构,连续加工路径长度51mm还可以稳定加工。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
In situ fabrication of a microwire electrode using dynamic liquid membrane electrochemical etching
使用动态液膜电化学蚀刻原位制造微丝电极
  • DOI:
    10.1177/0954405417725111
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers - Part B: Journal of Engineering Manufacture
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xu Fan;Meng Lingchao;Wang Yufeng;Qu Ningsong
  • 通讯作者:
    Qu Ningsong
Wire electrochemical micromachining of high-aspect ratio microstructures on stainless steel 304 with 270-mu m thickness
270μm厚304不锈钢高深宽比微结构的线材电化学微加工
  • DOI:
    10.1007/s00170-018-2725-z
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    International Journal of Advanced Manufacturing Technology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Gao Chuanping;Qu Ningsong
  • 通讯作者:
    Qu Ningsong
Electrolysis-assisted recovery of superhydrophilicity from superhydrophobized surfaces
电解辅助从超疏水表面恢复超亲水性
  • DOI:
    10.1016/j.surfcoat.2019.05.005
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Surface and Coatings Technology
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Gao Chuanping;Qu Ningsong
  • 通讯作者:
    Qu Ningsong
A Distinct Perception on Wire Electrochemical Micromachining of Pure Tungsten with Neutral Aqueous Solution
对中性水溶液纯钨丝电化学微加工的独特认识
  • DOI:
    10.1149/2.0051914jes
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of the Electrochemical Society
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Gao Chuanping;Qu Ningsong
  • 通讯作者:
    Qu Ningsong
Fabrication of microstructures with mirror surfaces by wire electrochemical micromachining of stainless steel 304 using NaNO3-ethylene glycol
NaNO3-乙二醇线电化学微加工不锈钢304制备镜面微结构
  • DOI:
    10.1007/s00170-020-06390-8
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    International Journal of Advanced Manufacturing Technology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Qu Ningsong;Gao Chuanping
  • 通讯作者:
    Gao Chuanping

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Wire electrochemical machining with axial electrolyte flushing for titanium alloy
钛合金轴向电解液冲洗线材电化学加工
  • DOI:
    10.1093/nar/gks246
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Chinese Journal of Aeronautics
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    曲宁松;房晓龙;李伟;曾永彬;朱荻
  • 通讯作者:
    朱荻
基于SCF- CO2电沉积制备纳米材料的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    稀有金属材料与工程(RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘维桥;雷卫宁;曲宁松;李小平;刘玉峰
  • 通讯作者:
    刘玉峰
无裂纹硬铬电镀的试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    电加工与模具
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑志敏;朱荻;朱增伟;曲宁松;李学磊
  • 通讯作者:
    李学磊
Through-mask electrochemical machining of a large-area hole array in a serpentine flow channel
蛇形流道中大面积孔阵列的透过掩模电化学加工
  • DOI:
    10.1007/s00170-016-9150-y
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    International Journal of Advanced Manufacturing Technology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    李寒松;王国乾;曲宁松;朱荻
  • 通讯作者:
    朱荻
Effect of pulsating electrolyte flow in electrochemical machining
电化学加工中脉动电解液流动的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of Materials Processing Technology
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    曲宁松;张玉冬;徐正扬;朱荻
  • 通讯作者:
    朱荻

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

曲宁松的其他基金

难切削加工材料电解机械复合铣削加工技术
  • 批准号:
    91860208
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    300.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
脉动流场管电极电解加工技术研究
  • 批准号:
    51175258
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
双极性工具电极微细电解加工微坑阵列技术研究
  • 批准号:
    50875129
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码