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脈沖電鍍參數對鈾電沉積影響的正交研究

2021-01-27
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脈沖電鍍有3個關鍵可調沉積參數,頻率f、占空比R和平均電流密度Jm。脈沖電鍍即是通過調節波形與這些沉積參數來改變沉積過程,從而提高鍍層質量。為尋找電鍍錒系元素的最佳脈沖沉積條件,需研究脈沖電鍍中以上3個關鍵可調參數之對脈沖電沉積產生的影響。?

在1次脈沖沉積過程中,脈沖頻率f、占空比R和電流密度均為預先設定,它們在沉積過程中同時起作用,這就需尋找3個可變參數的最佳搭配條件,從而提高沉積效率和沉積層質量。?

為研究這些可變參數的影響,引入了正交實驗法。首先,通過正交實驗法確定各參數的影響權重,并初步確定優化參數,然后只變化其中的某一參數,逐一進行各參數的影響研究。?

本工作選擇頻率f、占空比R、電流密度Jm作為正交法中的影響因素,另外,又加入了沉積介質這一影響因素,共考察4個因素,每個因素選取3個水平。f、Jm與沉積介質三者的極差基本相同,而R的極差為2.8。由此可見,對沉積率影響較大的是f、Jm與沉積介質,R影響很小。R在10%~30%范圍內變化,水平均值變化不大;Jm為較高電流強度20mA時,沉積率最高,這與我們早期實驗中得出的經驗值相一致。超過此電流值,鍍層質量惡化;低于此電流值,沉積率降低。沉積介質異丙醇略優于DMF,但實驗中發現,DMF鍍層的牢固性優于異丙醇。最后,初步篩選出優化后的沉積條件為:f=800Hz,R=20%或30%,Jm=20mA,沉積介質選用DMF。??

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