南通大学本科生毕业设计

南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告

学生姓名		吴晓伟		学号	0610012047	专业	机械工程及自动化
课题名称		自动刷镀结构设计及电刷镀试验研究
阅读文献情况		国内文献16篇		开题日期	2010.3.10
		国外文献8篇		开题地点	南通大学新校区12#410
一文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献） 1.课题研究现状及发展趋势：（1）电刷镀的定义：电刷镀是用电解方法在工件表面获取镀层的过程。即电刷镀是依靠一个与阳极接触的垫或刷, 并提供电镀需要的电解液, 电镀时, 垫或刷在被镀的阴极上移动的一种电镀方法。（2）电刷镀的工作原理：电刷镀使用专门研制的系列刷镀溶液, 各种形式的镀笔和阳极, 以及专用的直流电源，电刷镀工作原理如图所示。工作时，工件接电源的负极，镀笔接电源的正极靠包裹着的浸满镀液的阳极在工件表面擦拭。镀液中的金属阳离子在直流电场的作用下向阴极表面迁移，并获得电子还原为金属原子，形成结晶而沉积成刷镀层。（3）电刷镀的工艺：电刷镀的工艺过程电刷镀的工艺流程图如图2 所示。 2.电刷镀的研究现状：随着现代工业的发展, 对机械产品零件表面的性能要求越来越高, 为了满足和适应高速、高温, 高压、重载、腐蚀以及某些特定工况下使用的零部件的修复、保护、表面强化、改性等需求, 传统的电刷镀技术已显得力不从心, 而采用纳米高新技术改造、提升传统电刷镀技术以获得性能优异的纳米复合镀层的纳米电刷镀技术正在兴起, 研究成果不断涌现。在耐磨复合镀层研究方面, 徐滨士院士领导的课题组在这个领域取得一系列成果徐龙堂等对电刷镀Ni/P包纳米Al2O3几颗粒复合镀层的微动磨损性能进行了研究, 纳米Al2O3颗粒使复合镀层的结构致密和细化, 在磨损过程中起到一定的减轻粘着的作用徐龙堂等还用电刷镀法制成含纳米SiC粉的复合镀层。研究表明, 在镀液中加人纳米SiC能大幅度提高镀层的耐磨性张伟等用电刷镀法制得含纳米金刚石粉的复合镀层, 在室温、高负荷下具有优良的抗疲劳和抗磨损性能, 其耐磨性是纯镍镀层的4倍。 3.电刷镀的发展趋势：研究结果表明, 纳米电刷镀技术比普通电刷镀技术的应用范围更加宽广, 是电刷镀技术的重要发展方向。例如电刷镀的复合研究. 1）电刷镀技术与热喷涂技术复合：用热喷涂层迅速恢复尺寸, 然后在涂层上进行电刷镀, 堵塞喷涂层孔隙以提高表面光洁度和获得需要的涂层性能。 2）电刷镀与钎焊技术复合：在一些难钎焊材料上镀铜、锡、银和金等镀层, 然后再行钎焊, 解决了难钎焊金属表面和两种性能差异很大的金属表面的钎焊难题。修复机床铸铁导轨划伤最有效的“ 夹钎镀” 即是典型的应用实例。 3）电刷镀与激光重熔、激光强化技术的复合：在某些情况下, 为提高电刷镀的结合强度, 或提高工件材料的表面性能, 采用先电刷镀金属镀层或合金镀层, 再进行激光重熔或强化处理。 4）电刷镀与激光微精处理技术复合：在一些重要摩擦副表面镀工作层, 然后再用激光器在镀层表面打出有规则的微凸体和微凹体, 管桩这些凸、凹体不仅自身得到强化,而且还有良好的储油能力, 从而提高了摩擦副的耐磨性。 5）电刷镀与粘涂技术复合：对于一些大型零件上的深度划伤、沟槽和压坑, 在不便于堆焊、钎焊和热喷涂的部位, 可先用粘涂导电胶填补沟槽, 待胶固化后再在胶上电刷镀金属镀层。 4.电刷镀的应用价值：（1）电刷镀在工程机械行业的应用 “仿生花七五” 到“ 八五” 以来, 电刷镀技术得到全面推广和发展, 应用范围不断扩大。电刷镀技术常用于修复工程机械的零件有活塞杆、液压缸的划伤发动机曲轴、缸套、箱体、轴承座、传动轴、轴套和销轴等磨损表面。（2）用于维修（3）用于表面强化（4）用于防腐（5）用于模具的修复 5.研究意义： ( 1 ) 电刷镀设备技术简单，工艺灵便，工件可大可小，尤其是可以在现场不解体而进行电刷镀修复，给设备维护、检修以及更换件的修旧利废带来极大的方便。 ( 2 )化工生产装置原始试开车期间，设备试运转过程中，由于系统中夹带杂质的影响，转动设备动静部件磨损故障是较为常见的现象，应用电刷镀热喷涂技术修复，快捷方便，经济效益可观。参考文献： [1] M.Ichimura,K.Takeuchi, Y.Ono,E.Arai,Thin Solid Films 361–362 (2000)98–101. [2] K.Takeuchi,M.Ichimura,E.Arai,Y.Yamazaki,Sol.Energ.Mater.Sol.Cells75(2003)427–432. [3] S.C.Ray,M.K.Karanjai,D.DasGupta,Thin Solid Films 350 (1999) 72–78. [4] H.Takagi,R.Maeda,T.R.Chung,T. Suga,Sens. Actuat. A 70 (1998) 164–170. [5] K.T.R. Reddy, P.P. Reddy, Mater. Lett. 56 (2002) 108–111. [6] A.A. Shama, H.M. Zeyada, Opt. Mater. 24 (2003) 555–561. [7] G.P.Wei, Z.-L. Zhang,W.-M. Zhao, FirstWCPEC, December 5–9, 1994. [8] M.T.S. Nair, P.K. Nair, Semicon. Sci. Technol. 6 (1991) 132–134. [9]梁志杰，谢风宽．电刷镀技术的应用与发展[J]．工程机械与维修，2000，73-74. [10]林文松,李培耀,钱士强,郭铁波,周细应．纳米涂层的研究现状与展望[J]．材料保护，2003（36）:1-3. 散打护具[11]徐滨士,刘世参．表面工程[M]．机械工业出版社,2000 [12]费敬银，马宗耀．电刷镀氢脆及防止措施[J]．表面技术，2001（30）：38-40. [13]王会明，吕钊钦．喷射流量传感器的研制[J]．仪器仪表学报，2003（24）： [14]周泽存．检测技术[M]．机械工业出版社，1993. [15]杨振江．A/D、D/A转换器接口技术与实用线路.西安电子科技大学出版社[M], 1996. [16]杨晖等.大规模可编程逻辑器件与数字系统设计.北京航空航天大学出版社[M],1998. [17]周跃进等. 快速原型技术及其在模具制造中的应用.机械工程学报[J].1996：90-94. [18]熊毅,荆天辅等. 喷射电沉积纳米晶镍的研究. 电镀与精饰[J], 2000, 22(5):1-4. [19]周力平．纳米电刷镀技术的应用．设备维修[J]．2004：63-65. [20]费敬银,惠百平,梁国正,辛文利．快速镍电刷镀液的组成与性能．表面技术[J]2004（33）：37-39. [21]熊毅,荆天辅.脉冲喷射电沉积镍工艺的研究[J].电镀与饰,2000,199(6):11-13. [22]李荻.电化学原理[M].北京:北京航空航天大学出版社,1989,278-284. [23]徐滨士,朱绍华.表面工程的理论与技术[M].北京:国防工业出版社,1999.335. [24]林春华,葛祥荣.电刷镀技术便览[M].机械工业出版社,1991，42-53.
二、本课题的基本内容，预计解决的难题 1 、了解电刷镀技术的原理、发展及其应用的进展情况。 2、设计电刷镀实验设备、工艺方案设计，提交相关设计图纸； 3 、参与实验，撰写毕业设计相关论文； 4 、翻译电刷镀技术方面的英文文献资料； 5 、初步学会参与科研课题的基本方法，掌握设备设计的基本规范，使工程设计能力得到提高。
三、课题的研究方法、技术路线研究方法：通过文献检索和查阅有关的文献资料，了解并掌握电刷镀技术的基本原理、基本方法及其应用现状与前景，撰写有关的论文。运用已有的设计知识，进行自动刷镀结构设计及自动刷镀用电量计设计。采用理论研究与实验研究相结合的技术路线，在深入了解电刷镀工艺方法的基础上，进行实验研究和测试。
四﹑研究工作条件和基础毕业设计课题来源于纵向科研课题，各方面有较好的基础。 1、电刷镀装置：电刷镀电源型号TDN-200。配有多种型号镀笔； 2、金相显微镜：型号倒置三目金相显微镜4XB-TV 3、可用于试验的闲置车床一台； 4、通过前期各环节的学习和设计环节的培养已具备机构设计的能力；具有掌握新技术和新工艺的能力；指导教师具有从事机电一体化设备研究、开发及电刷镀的科研背景，能在指导过程中通过理论知识的讲授，结构设计的指导，达到完成毕业设计的要求。 5、初步学会参与科研课题的基本方法，掌握设备设计的基本规范，使工程设计能力得到提高。
五、进度计划
起讫日期			工作内容
3.8-3.20			文献检索，阅读资料，了解电刷镀技术的基本原理、工艺方法的现状和进展情况。
3.21-4.2			整理收集有关资料，提出实验方案
4.3-4.20			论证实验装置设计方案，进行草图绘制
4.21-5.18			绘制正规设备设计图纸，进行必要的理论分析与计算；利用Ni基溶液的刷镀实验研究
5.19-6.4			翻译外文文献撰写出论文初稿
6.5-6.10			完成论文，修改完善设计图纸并准备答辩

指导教师评语	导师签名：喷淋吸收塔　年月日
教研室意见	教研室主任签名：　年月日
vcd制作学院意见	通过开题（）　开题不通过（）空调用制冷技术教学院长签名：　年月日

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