Влияние режимов электрохимического осаждения на структуру и свойства In-Ni покрытий

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2012 в 18:11, дипломная работа

Краткое описание

Объект исследования и разработки – покрытия индий – никель.
Ключевые слова - электролитические покрытия, электролиз, никель, индий, покрытия In - Ni, структура, пленка.
Цель работы – исследование структуры покрытий In - Ni в зависимости от режимов электроосаждения.
Метод исследования и аппаратура – для изучения структуры покрытий использовалась атомно – силовая микроскопия. Структуры поверхности были получены с помощью сканирующего зондового микроскопа SOLVER P47.

Содержание

Задание на преддипломную практику
2
Реферат
Введение
1 Литературный обзор
Система индий – никель
Диаграмма состояния индий-никель
Кристаллическая структура системы индий-никель
Физические и механические свойства системы In-Ni
Электролитическое осаждение покрытий никель-индий
Составы электролитов и условия осаждения покрытий никель-индий
Кинетика электроосаждения покрытий никель – индий
Состав, структура и свойства покрытий никель – индий
Коррозионная стойкость покрытий никель-индий
Исследование коррозионной стойкости покрытий никель – индий
Физико – механические и коррозионно – электромеханические свойства никелевых покрытий, легированных индием
1.4 Электроосаждение покрытий никель-индий из сульфатно –
хлоридного электролита
Методика эксперимента
Методика получения образцов
Рентгеновский метод определения фазового состава
Изучение морфологии поверхности покрытий
Результаты эксперимента
Электрохимическое осаждение никелевых покрытий
Влияние параметров электроосаждения на структуру покрытий In-Ni
Влияние плотности катодного тока на структуру покрытия In-Ni
Влияние содержания индия в электролите на структуру покрытия In-Ni
Рентгеноструктурный анализ
Выводы по экспериментальной части
Основные положения по организации выполнения научного исследования
Организация и планирование НИР
Краткая характеристика НИР
Характеристика выполнения этапов НИР
Определение трудоемкости выполнения темы и отдельных элементов
Расчет пропускной способности научного подразделения
Расчет численности сотрудников научного подразделения
Разработка сетевого плана – графика выполнения работ по теме
Расчленение процессов выполнения НИР на работы и определение длительности этих работ
Определение процента нарастания технической готовности НИР
Определение затрат и рыночной цены на выполнение научно – исследовательской работы
Составление штатного расписания научного подразделения. Расчет основной и дополнительной заработной платы исполнителей темы, начисления заработной платы
Расчет эффективности НИР
Расчет показателей оценки деятельности научно – исследовательской организации
Технико – экономическое обоснование кредитного проекта
Выводы по организационно – экономической части
Индивидуальное задание
Безопасность и экологичность
Безопасность производственной среды
Анализ условий труда
Микроклимат производственной среды
Производственное освещение

Скачать в ZIP архиве (2.29 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

Диплом Пахомова docx.docx

— 2.31 Мб (Скачать файл)

Продолжение таблицы 3.1

Образец №4(In=0г/л)

1

39,21

19,60

0,3355

2,295

Ni

Очень слабая

2

45,47

22,73

0,3864

1,9927

Ni

Слабая

3

66

33

0,5446

1,4138

Ni

Очень сильная

4

74,53

37,26

0,6055

1,2716

Ni

Очень слабая

5

79,75

39,87

0,6411

1,20106

Ni

Слабая

Образец №5(In=0,5 г/л)

1

39,37

19,68

0,3368

2,2862

Ni

Очень слабая

2

45,46

22,73

0,3864

1,9927

Ni

Очень слабая

3

66,18

33,09

0,5459

1,4105

Ni

Очень сильная

4

74,37

37,18

0,6044

1,2739

Ni

Слабая

5

79,65

39,82

0,6404

1,2023

Ni

Слабая

Образец №6(In=8г/л)

1

27,65

13,82

0,239

3,2217

ε – InNi

Сильная

2

30

15

0,2588

2,9752

InNi2

Очень сильная

3

30,62

15,31

0,264

2,9166

η-In27Ni10

Средняя

4

33,12

16,56

0,285

2,701

In

Сильная

5

35,46

17,73

0,3045

2,5287

In3Ni2

Слабая

6

39,75

19,87

0,3399

2,2653

Ni

Средняя

7

43,75

21,87

0,3725

2,0671

η-In27Ni10

Слабая

8

50,93

25,46

0,43

1,7906

δ’ – In3Ni2

Средняя

9

52,5

26,25

0,4422

1,7412

γ-InNi3

Средняя

10

60,93

30,46

0,507

1,5187

ε – InNi

Слабая

11

66,25

33,12

0,5464

1,409

Ni

Очень сильная

12

67,75

33,87

0,5573

1,381

ε – InNi

Средняя

13

75,78

37,89

0,6141

1,2538

η-In27Ni10

Средняя

14

79,37

39,68

0,6384

1,206

η-In27Ni10

Средняя

15

79,68

39,84

0,6406

1,201

Ni

Слабая

Образец №12(In=12г/л)

1

27,81

13,90

0,2403

3,204

ε – InNi

Сильная

2

30

15

0,2588

2,975

InNi2

Очень сильная

3

30,62

15,31

0,264

2,916

η-In27Ni10

Средняя


Продолжение таблицы 3.1

4

32,96

16,48

0,2837

2,7141

In

Сильная

5

35,34

17,67

0,3035

2,537

In3Ni2

Очень слабая

6

37,65

18,82

0,3227

2,386

In3Ni2

Сильная

7

39,78

19,89

0,3402

2,2633

Ni

Слабая

8

43,75

21,87

0,3725

2,0671

η-In27Ni10

Слабая

9

50,78

25,39

0,4287

1,7961

δ’ – In3Ni2

Слабая

10

52,65

26,32

0,4435

1,736

γ-InNi3

Слабая

11

54,12

27,06

0,4549

1,6926

In

Слабая

12

56,71

28,35

0,4749

1,621

Ni3In

Очень слабая

13

57,34

28,67

0,4797

1,605

δ’ – In3Ni2

Очень слабая

14

58,90

29,45

0,4916

1,5663

γ-InNi3

Очень слабая

15

60

30

0,5

1,54

γ-InNi3

Очень слабая

16

61,87

30,93

0,514

1,498

η-In27Ni10

Слабая

17

66,09

33,04

0,5452

1,4123

Ni

Очень слабая

18

67,65

33,82

0,5566

1,3833

ε – InNi

Слабая

19

70,46

35,23

0,5769

1,3347

γ-InNi3

Очень слабая

20

73,43

36,71

0,5978

1,2880

InNi2

Очень слабая

21

75,93

37,96

0,6152

1,2516

δ’ – In3Ni2

Очень слабая


 

3.4 Выводы

 

1 Толщина электролитического осадка пропорциональна содержанию  сульфата индия в электролите и плотности катодного тока.

2 Топология поверхности и размер зерен имеет сложную зависимость от содержания сульфата индия в электролите.

3  Выявлено присутствие фазы η – In27Ni10, о существовании которой имеются сведения в таблицах ASTM, но не указанной на существующих в литературе диаграммах равновесного состояния системы In - Ni. Ее отсутствие, по-видимому, связано с тем, что данная фаза является метастабильной.

 

4 Основные положения по организации выполнения научного исследования

4.1 Организация  и планирование НИР

4.1.1 Краткая характеристика НИР 

 

Современный уровень развития промышленности в частности радиоэлектронной, приборостроения и машиностроения связан с освоением новых покрытий, обладающих высокой коррозионной стойкостью, пластичностью, низкими внутренними  напряжениями, электропроводностью, высокой  твердостью и износоустойчивостью, особыми магнитными характеристиками, способностью к пайке и сварке. Такими свойствами могут обладать никелевые  покрытия, легированные индием, применение которых позволит решить задачу экономии драгоценных металлов, используемых при сборке полупроводниковых приборов и печатных плат и в определенных случаях заменить их, то несомненно актуальной является задача улучшения  свойств никелевых покрытий за счет легирования их индием и создание на этой основе нового функционального покрытия Ni-In с заданными свойствами.

Сплавы металлов с индием представляют большой интерес для  различных областей современной  промышленности. Легирование никеля индием увеличивает его пластичность, износостойкость, прочность на разрыв, облегчает обрабатываемость, повышает антикоррозионную стойкость, придает  способность к пайке и к  свариваемости с токопроводящими  элементами [45].  Целью данной работы являлось изучение структуры и свойств покрытий в зависимости от режимов осаждения. Закономерности, установленные в этой работе, могут быть использованы в дальнейших исследованиях. В гальванотехнике электроосаждение металлов обычно происходит при высоких перенапряжениях и образующиеся зародыши представляют собой кластеры из нескольких атомов, не подчиняющиеся законам макроскопических тел. С ростом перенапряжения катода увеличивается скорость образования зародышей на подложке и уменьшается их размер, что способствует получению мелкокристаллических покрытий.

В таблице 4.1 приведена характеристика значимости данной НИР.

Таблица 4.1 – Характеристика значимости проводимого исследования

По степени новизны

  1. Частичные усовершенствования изделий, технологических процессов материалов, методов исследования и др.

 

-

  1. Создание простейших средств улучшения условий труда, техники безопасности и пр.

 

-

  1. Существенное улучшение характеристик изделий, технологических процессов, материалов и пр.

 

 

+

  1. Создание сложных конструкций при известных направлениях разработки

 

-

  1. Новые направления в разработке изделий, технологических процессов, материалов. Создание принципиально новой техники.

 

-

По уровню теоретической обоснованности

  1. Положительные решения инженерной задачи на основе простых обобщений

 

-

  1. Установление некоторых общих закономерностей, которые могут быть

Использованы за пределами данной работы

 

 

+

  1. Открытие нового пути решения инженерных задач

 

-


 

Вывод: как видно из таблицы 4.1, данная тема НИР относится по степени новизны к усовершенствованию методов исследования и материала, а по уровню теоретической обоснованности – к установлению некоторых общих закономерностей, которые могут быть использованы за пределами данной работы.

Директивный срок выполнения данной НИР – с 21.10.2010 по 31.12.2010 г.

 

4.1.2 Характеристика выполнения  этапов НИР

 

При проведении данной НИР  весь объем работ можно разбить  на несколько этапов. В отечественной  практике обычно выделяют следующие  этапы выполнения НИР: разработка технического задания, выбор направления исследования, теоретические и экспериментальные исследования, обобщение и оценка результатов. В нашей же работе выделим четыре этапа: подготовительный, теоретический, экспериментальный и заключительный. Подробнее рассмотрим в таблице 4.2.

 

Таблица 4.2 – Типовой перечень работ, выполняемых при проведении НИР

Этапы проведения

Виды работ

1

2

 

 

 

 

 

1 Подготовительный

1 Составление задания на НИР  или получение и ознакомление  с заданием на разработку темы

2 Сбор информационных материалов  по теме исследования

3 Составление заявок и подбор  литературы по теме

4Техническое и технико-экономическое  обоснование целесообразности выполнения     исследования

5 Составление, согласование частичного  технического задания для исполнителей 

6 Составление и утверждение  сетевого графика выполнения  НИР

 

 

 

 

2 Теоретический

7 Изучение и анализ существующих  конструкций приборов, материалов, технологических процессов

8 Составление и утверждение частных  методик по проведению исследования

9 Теоретические исследование и  изыскание новых путей решения  задачи создания конструкций  изделий, новых видов технологических  процессов, методов подбора и  обработки материалов 

10 Разработка схем и конструкций,  проведение расчетов 

 

 

 

3 Экспериментальный

11 Приготовление электролитов

12 Проработка электролитов

13 Получение образцов

14 Рентгенография

15 Исследование на электронном  микроскопе

16 Исследование на атомном силовом  микроскопе

17 Исследование на сканирующем  зондовом микроскопе

18 Анализ и составление отчета

 

19 Внедрение необходимых изменений  в теор.часть работы по результатам  испытаний

20 Оформление технологической документации  на основе 


 

Продолжение таблицы 4.2

1

2

4 Заключительный

проведения исследований

21 Обобщение результатов  по теме

22 Определение возможности  использования проводимых исследований  в последующих разработках

23 Рассмотрение результатов  НИР на НТС

24 Написание отчета по  НИР в целом с учетом замечаний  НТС

Информация о работе Влияние режимов электрохимического осаждения на структуру и свойства In-Ni покрытий