Введение к работе
з
ДіШ!іІї11;,,іііііі1,12ІЇ:Зїіі'іЬ Р'п,."ііі;р--'!)не области применения эле;про:п;тич.> rvnrn псажяеШія металлов и еняаьой оіраінгіепо, в перлую очередь, низкими <у-т-ростами осаждешы, особенно, ар!; -,.,;3і.снече:іии з»дет!Ш-і,ч її.пі [трггр--?м!:ру^»"!У фдзнко-хнмикп-механичееки.ч н гег-меїричесгнч характерней';; многосіоіїн: г; счсем. ")ісі сг<яз:>їїо с нгдостятоиип'й изученностью процессов И ЯВЛЄНИЙ, ПрОИСС ..
ДЯІЦ1ІХ К }СЛОВИЯХ ВЬІСОКОПрОПЗІ.ОіШТСДМіОГО электролиза.
Поиску путей повышения. скор'1" і и Г'сал-дспия іі из\'ченн;о иог.;о-.\т;о:,-іп
.'(.ЧДГ'НПЯ МНОГОСЛОЙНЫХ Систем :.'іЄ.і'-.іі!..і .!л,',.ЛрГ.ЛТ:ТТГТ?С!'0'"'-( фгіпмппщіия посвя-
иієш.і рлГ'Оіі.і Данылопй А.Д., ЇЗт-і..>г;.:':,цоч:і ІІ.г-і., К'лд.анера Д.! і., !Со\лп 0' . <.\ .рч!'-цсва Н.Т., Кукоза В.Н., Ліобігмова В.В., Мордехм* В.і\],,Сади;;~\е:і-І'.А., ;.„'.іфр.'іпеі..>_
Л;;7"/Гі.':":""'"" рогчпти чякинічасіии. i> ^(.wL;.!,.1~.~~."~.' -<,'"Ч"Г" птапргтиигния
процесса электролитического формования, п повышении скорости, осажден ич <ч<-таллов и сплапоп при обеспечении возможности создания принципиально новых изделий с улучшенными технологическими параметрами, конструктивными и "эксплуатационными характеристиками за счет управления процессом электролитического формования объектоп с заданными или программируемыми свойсіиами, а разработке технологии и оборудования для реализации высокоэффективного электролитического формования (ВЭФ) нового класса объектоп и подтверждаете» :;к.ї-...чгп"с:.т ттрсееденнн* чи-..ііі.чоаапіій п Программу ГКНТ СССР по проблеме 016.05; Программу УК їм н ; ;.v ;і та.хпмке Минвуза г<Ъ 'Кг1.;""""; ТчГТТТГТ "Восеганоплеиие"; ирїитн лОиюоога'на-.:",.! Л"- S'>74 or 07. і l.S.jt. О'-'1-' '>"';.:_. по.'" ii приказ >1> 67 от 24.0!.У і ;\. и-оипп-лі'і : осиоилнин Ностач'ні'іеніїк !'>.і і.лл"Г Д-)27Ко'і 15.12.УОг.'Ч) Гоен|>і)іра.м\!Є ;,-.JHi;epeini..."; госзаказ/й і .2_.Vo; л- І.!.1'?. '" і. 1.98.; і'ранш № 61201 (г. Липецк4), N\> ;)М63 (г. Москва}, №40002;! ; ЛД ЛМ'о (/ С-Петероург), j\ra 1 12803 (г. Брянск).а тлк;ко пыполненпымн xovioroi.iip.iMi:: >r.; '':-210/4; . 86-516/4; № 87-492/4, № 8К-573/4; № 90-883/4; 3<ч 46106; X.: 4о2«5; № 46214; № 46305; № 46403; № 46503; К» 46606.
-Автор- защищает: технологические основы метода высокоэффективного
электролитического формования многослойных систем с заданными'или програм- -мируемымн физико-химико-механическими и геометрическими характерне гиками включающие:
1. Теоретические исследования синтеза различных-схем высокоэффективного электролитического формования многослойных систем на основе системною анализа,а также процесса высокопроизводительного электролитического осаждения металлов и сплавов.
7. Математические модели "электрического поля в электролизере и межоек-тродном зазоре, в том числе, С подвижными границами анода и катода, распределения осадка на поверхности катода для различных схем электр мизерон, і и.іроди-намнческих.процессов при различных схемах формообразования, механизма заро-дышеобразования и послойного формопання осадка в условиях ВЭФ обьемоь с заданными или программируемыми свойствами.
-
Методики-экспериментальных исследований процесса осаждения металлов и сплавов при высокоэффективном электролитическом формовании.
-
Результаты экспериментальных исследований, являющиеся базой данных для проектирования технологических схем получения объектов с заданными или. программируемыми свойствами, механизма образования осадков металлов и сплавов в условиях ВЭФ, влияния режимов высокоэффективного электролитического
"формования на фюико-химнко-механичеекпе свойства и геометрические характеристики осадков из различных электролитов,
-
Технологии изготовления: печатных плат (ПП) с отверстиями; объемных печатных плат; ЛП. с микропроводниками; заготовок гибридных интегральных схем (ГИС) и СВЧ-модулен; последовательного нанесения функциональных слоев никеля н меди на корпуса алмазных отрезных кругов; наїревателеіі, антенных решеток, шлейфов методом переноса; медной фольги; мнкрофольгп из никеля для электретных-минимикрофонов; формообразующих элементов пресс-форм; матриц для тиснения мнкрорельефных изображений; волноводов; тонкостенных оболочек; объектов с макрорельефом.
-
Оборудование для реализации разработанных технологий.
Цель работы - разработка технологических основ метода высокоэффективного электролитического формования объектов с заданными.или программируемыми физико-химико-механическйми и геометрическими характеристиками;
Методы исследований. Теоретические исследования гидродинамических процессов при высокоэффективном электролитическом осаждении металлов и сплавов проведены-методом численного моделирования (метод конечных частиц). Характер распределения электрического поля в зазоре и в -электролитической ячейке, а также осадка при скоростном электролитическом формовании изучался с использованием метода конечных элементов.
Экспериментальные исследования проводились с использованием методов математической статистики и теории планирования многофакторного эксперимента. Для проведения поляризационных исследований использовались потенцноста-' тическин, потенциодинамический и гальваностатический методы, при изучении структуры осадка и его физико-механических свойств металлографический метод и рентгеноструктурньш анализ, а для оценки химсостава осадка и электролита фотометрический.
Научная новизна. Разработаны технологические основы и методы направ
ленного воздействия на локализацию и дозирование энергии технологических по
токов в электролизере в условиях макро- и микроформования многослойных сис
тем С заданными или программируемыми физико-химико-механическими и гео-
. метрическими характеристиками. '
Установлены и обоснованы новые, области технологических возможностей скоростной гальваники за счет использования новых диапазонов параметров и режимов процесса; зазоров, электричеекда-характеристик, гидродинамических пото-- ков.
Разработаны модели процесса массопе,р.еіирса.дл*>.огіредепе,ния (оценки), предельных условий,'гидродинамических поїокод.прії высо.копрризаодптелы«зм,элек-
тролитнческом макро- п мнкроформовании и послойного роста зародышей в условиях пысоконнтенсншюго импульсного электролиза; позволяющая оценить размеры зерен электролитических осадков при ВЭФ.
Определены предельные энергетические потоки при создании макро- и мше-рорельефных объектов в условиях высокоэффективного электролитического формования.
Установлены условия достижения разни гой или нрої ротируемой структуры осадка при получении многослойных систем.
Достгг-д-спие заданных или программируемых физико-химнко-мехапнческнх іі геометрических характеристик многослойных систем обеспечішаетея и ИКОЛОІИ-чески.наиболее безопасных электролитах.
Практическая пенное і ь. Прикінченії проверены метод ечнтёза различных схем_ выеокоэффекптиого ілекфочншЧескаїо формования объектов на оскоие системного анализа и "режимы скоростного электролитического осаждения мегал: »оі,~ а ~~.~.z~z?, г^~"ре"нр",<і'"и« члпянпые или программируемые фіпико-химико-і.,„.и:Лі:сс;:"с ті гег,мтг,чиі*'"и^ ланам^ем.сип^ -;;;crcrTJ*'"',v «>ті'*т,»м «пи-па макро- и микроформовании. Разработаны технодої ическпе процессы и оиирудітл-ние для изготовления заготовок ПІС и СВЧ-модулеп, печатных плат с отверстиями, объемных печатных плат, ПП с микропроводниками, фольги, микрофольги, на-rpee-ателей, антенных решеток, шлейфов, формообразующих элементоп пресс-форм, волноводов, матриц для тиснения гояографнческих изображений, тонко- . стенных оболочек, объектов с макрорельефом, нанесения функциональных слоев на корпуса алмазных отрезных кругов.
"uL;Iii2tIUL:"L":'f'"''rh. "<*'улыаш нселедовшиїй непопьзованы при раэработ-
..-.- '. -ІІЛ'ІОПЙІ И нборудочаннн ч/Ы ПЛ'/рОіТПОГе ihri і ;'..>:, -. 1 т;;'; .^с "СІЛ і." ."Ч!К;Ю- И МПК-
...фі.'.і'личіипнл обі.екіч.ч є :.< ;uiuh.»h: пли ;:г.і)!ііТ'гііі^ гпош фи н-д. о-мімііко-'і'.\.ччічееі;п.\!;'. п їси-мсі гіші-спіМ!" ..аіхГк.-.-ріїсі'пклмі!, :::^:--:^1.- м.'м.-дропы « О Л О і;,іч!)А, i'iWJ "ГіарГ", ііК-І "і Ьнг.лы; '. І1ІІ1 (Г'енриї р,< !>!,,і ЛО"Р.:-льеф"\ лО "гмчлер", ЛО"'!'ул;,Сі\кй ширенный <:-<<о і"..".і її і' '"Ділом'', Р<«:< .іГ.окп-нтальлії--ч'ліїй і їспір Лтегрифпки "1'исСИГЦ"'.
ДііййїкО'Угі-ІІіііНіі^Іг ^''сповпые положення її пезулілапі пабоит дохладыпн-. JiHOi.. на семинарах и расширенных "аеедачнях кафелры фншко-хнмпческих процессов и технологий Тул^сксга ГО'-'уд!'р.сіі»:іпіоіО уніїверсіітета, на скегодных, 'начиная, с . 1983 г., научно-технических' конференциях профессорско-прёНода-" -ииеді.екою еосгаві'.'Г;, л! У', на Веесою-.шд--: конференциях ни ідоктрофінтїческ;-'»* н пігкірохимическнм методам обработки (і) на, і98ог.; Кишинев, ІО'-'О;.), на региональных научно-технических конференциях и"совещаниях-(УФА,- 1983г.; Карелі, 19S3, 1986, 1989, 1991г.г.; Пенза, 1988, 1990г.г.), на 1-й отраслевой научно-технической конференции технологоп-мацшностроителей" з г. Туле (1990г.), на .международной конференции: '"'Поддержание и восеганопление работоспособности транспортных средств"- Саратов: СТУ, !994г., на совещании-семинаре '' Проблемы теорий проектирования и производства инструмента"- Гула; Тулі "У, (995г., на выездном заседании головного совет» по машиностроению (Тула, 1997г.),
Всероссийской научно технической конференции "Современная электротехноло-гпя в машиностроении" (Тула, 1997г.).
Практические материалы диссертации демонстрировались на ВДНХ СССР в 1983 и 1987 г. (бронзовые медали) н в 1989 г., на-выставках "Конверсия-91" в г.Туле, "Высокие технологии из России" в США (1993гЛ, "Наследники Демидовых"-г.Тула (1995г.), "Дна Тулы в Москве" (1996г.), "Здоровье студентов-96" Г.Тула, в Аргентине (октябрь 1996г.), в Индии (ноябрь 1996г.), "Дни Тульской области " в г. Москве (июль 1997г.), "Тула - Родина моя" г.Тула (ноябрь 1997г).
Публикации.'По теме диссертации опубликовано 50 работ (в том числе одна монография в соавторстве), получено 5 авторских свидетельств на изобретения.
Структура н об-ьем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников, приложения и включает 286 страниц машинописного текста, J28 рисунков, список использованных источников из 239 наименований на)8 страницах. Общин обьем работы 434 страницы.