双极电极金属图形沉积装置设计及其应用研究

摘要

金属材料的一维、二维以及三维制造一直是材料加工领域的热点内容,双极电化学加工方法由于其无导线直连、非均匀加工等特点,近年来得到了广泛应用.提出基于双极电化学原理的金属定位沉积方案,用以实现金属图形直接制备.通过制备具有不同形状腔体的双极驱动电极,在基板上沉积出与电极腔体类似的金属图形.本实验主要沉积Cu、CuNi合金,通过场发射扫描电子显微镜(FES-EM)表征材料的结构.在具体实施过程中,考查了电压、沉积时间、电极底部与基板的距离、电解质的流量等因素对沉积过程和所得金属图形的影响.用Supereyes B011光学显微镜拍摄记录沉积的金属图形,根据沉积图形的变化,来分析各种因素的影响规律.经过工艺优化,获得了清晰的金属图形,验证了利用双极驱动电极进行无线定位沉积金属图形的可操作性.