場致射流微細(xì)放電加工實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、場致射流微細(xì)放電加工是一種新型的微細(xì)放電加工方法，其利用高壓電場誘導(dǎo)帶電液滴所產(chǎn)生的微細(xì)場致射流與樣品之間產(chǎn)生放電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)樣品表面材料的微量蝕除，具有單次放電能量小、沒有工具電極損耗，無需對工具電極進(jìn)行實(shí)時補(bǔ)償?shù)葍?yōu)勢，本文主要通過實(shí)驗(yàn)研究了該放電加工的產(chǎn)生條件以及各種加工影響因素，最后通過多孔硅正交加工試驗(yàn)獲取了決定多孔硅單孔直徑以及密度的重要影響因素。
　　首先，研究了場致射流微細(xì)放電加工中的多種放電形式、轉(zhuǎn)化條件以及不同極性

2、下樣品表面的材料蝕除機(jī)理。在加工過程中獲取了電暈放電、輝光放電和火花放電的產(chǎn)生條件及轉(zhuǎn)化條件。研究結(jié)果表明僅在火花放電階段樣品材料能夠被有效蝕除，而且在不同極性下的加工機(jī)理有所不同，在正極性加工時，蝕坑是由電化學(xué)蝕除和電火花蝕除共同作用的結(jié)果，在負(fù)極性加工時，蝕坑僅僅是由電火花蝕除作用的結(jié)果。
　　其次，研究了場致射流微細(xì)放電加工中各種加工因素對于單次放電蝕坑直徑的影響。為此，設(shè)計(jì)改進(jìn)了場致射流微細(xì)放電加工實(shí)驗(yàn)平臺，并以單晶硅為工

3、件，通過單因素實(shí)驗(yàn)獲取了噴管內(nèi)徑、極間距離、極間電壓以及溶液濃度對單次放電蝕坑直徑的影響曲線，此外還分析了大氣濕度、環(huán)境溫度和空氣擾動等因素對加工過程的影響。并在單晶硅表面加工出寬度為1μm、長度為5μm的微細(xì)溝槽以及斷續(xù)溝槽。
　　最后，研究了場致射流微細(xì)放電加工制備多孔硅的加工工藝。首先分析了不同極性對多孔硅表面形貌的影響，然后通過正交試驗(yàn)獲取了極間電壓、極間距離、溶液濃度以及加工時間對多孔硅表面蝕坑直徑和密度的影響，結(jié)果表明