外文翻譯--固體電解加工使用的是涂上一種聚合物電解質(zhì)的鎢微電極 中文版.doc

畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯系別：機電信息系專業(yè)：機械設計制造及其自動化班級：姓名：學號：外文出處：日本陶瓷學會期刊2007年10期附件：1.原文；2.譯文2013年03月固體電解加工使用的是涂上一種聚合物電解質(zhì)的鎢微電極KaiKAMADA,*MasaakiTOKUTOMI,MikiINADA,NaoyaENOMOTOandJunichiHOJO福岡西區(qū)元岡744，九州工學院應用化學系819-0395電解加工的金屬板采用一個固體聚合物電解質(zhì)?；镜碾娊庀到y(tǒng)是由一個金屬板(陽極)和聚合物電解質(zhì)鎢針(陰極)組成，在接觸的金屬聚合物的接口非常小(幾微米)。金屬基質(zhì)是電化學氧化然后錳離子遷移到聚合物電解質(zhì)形成的。比起我們之前的結果使用Na-氧化鋁固體電解質(zhì)，由于連續(xù)應用直流電壓到電池,細分辨率微加工(10m)實現(xiàn)室溫下操作。此外,目前的技術適用于許多不同種類的金屬基板。2007年7月3日收到；2007年8月24日接受關鍵詞:電化學微加工,固體聚合物電解質(zhì),陽極溶解,陽極氧化,微電極1、介紹采用固體表面微加工,為制造各種微系統(tǒng),如嶶傳感器,微反應器,微電極陣列。1)-3)相信一個更有效、更精細的分辨率加工技術將需要密集的集成的微零件在最先進的微系統(tǒng)上。固體表面微加工的一般進行位置選擇性腐蝕的原子使用機械、物理和化學技術?；瘜W技術包括浸的工件,部分覆蓋著一層,在一個表面掩蓋蝕刻溶液,經(jīng)表面接觸的解決方案是有選擇地解散。根據(jù)類型的基質(zhì),有圖案層是解決方案的優(yōu)先蝕刻。例如,部分成品二氧化硅層在硅基質(zhì)溶解在水高頻的解決方案。事實上,沒有表面變形或壓力引起的加工工件在濕化學過程看作一個明顯的優(yōu)勢在機械或物理濺射、激光燒蝕等技術。作為一個擴展的化學腐蝕、電化學微加工研究廣泛的導電基體金屬和半導體等。4)-6)在這個技術中解散的蒙面工件電極是加速通過應用一個電偏壓的電解質(zhì)溶液。相比傳統(tǒng)的化學腐蝕，電化學技術可以更快速溶解和控制,并且不需要激進的電解質(zhì)，比如酸。從電解加工使用了電解質(zhì)溶液中,屏蔽強制性的位置選擇性腐蝕和過程需要多步驟。電解加工后很難控制凹槽的長寬和大小，因為側面腐蝕的結果使液體滲入到面具的下面。為了克服這些問題,堅實的電化學方法提出,7)-8)使用固態(tài)離子導體作為電解質(zhì),而不是溶液劑。即,電解加工由固態(tài)電解質(zhì)取代了液體電解質(zhì)。我們的團體有報告，相關的固態(tài)技術包括一個陽極電化學反應在金屬基體之間的微觸和離子導體。9)-10)在本地的金屬基體納入離子導體在金屬離子的形式通過微觸直流偏壓下?？梢詫崿F(xiàn)嶶加工，由于僅在嶶觸點消耗金屬。該方法有許多優(yōu)點比其他常規(guī)電解加工技術:(1)沒有液體電解質(zhì),這是很難處理的,而且都是必需的,(2)直接構建離不開任何預處理，如屏蔽或涂層。當然,傳統(tǒng)技術的優(yōu)點,包括簡單的裝置,可調(diào)性的腐蝕速率和/或大小通過對電化學參數(shù)進行優(yōu)化設計,對于固體系統(tǒng)都是有效的。在我們之前的報告中,9)-10)一個錐體Na-”氧化鋁燒結多晶體被切割、拋光,用作離子導體與一個鋒利的頂端.然而,可再生制造的”-氧化鋁擁有一個鋒利的頂端是困難的,因為Na-”氧化鋁是很硬的陶瓷材料。因此，固體電解加工的分辨率非常?。?01-102m）。僅僅在高溫下（873k），Na-”-氧化鋁獲得高離子電導率，在這個溫度范圍內(nèi)嶶加工才能進行。在這項研究中,固體電解加工都使用一個離子導電聚合物(涂上鎢針微電極)代替Na-”氧化鋁棱錐。眾所周知,電解質(zhì)具有較高的質(zhì)子電導率在室溫和沒有非均質(zhì)的熱傳導。此外,各種金屬離子可以代替質(zhì)子穿行在電解質(zhì)中。11)這允許固體電解加工在溫和條件下(室溫)加工各類金屬下。圖1顯示了固體電解加工系統(tǒng)原理圖在前面的論文7),8)(a)的和目前的研究(b)報告過的。巴德和同事記錄過選擇性腐蝕的金屬板(銅、銀、金)涂上一種聚合物電解質(zhì)膜(圖1(a)。然而,蝕刻大小將取決于電位分布產(chǎn)生的薄膜。侵蝕的分辨率似乎較低（102nm）比在尖端和聚合物電解質(zhì)膜之間的點接觸，而且長寬比的控制是困難的。相比之下,目前的研究使用了一個鎢(W)微電極涂上一層聚合物電解質(zhì)，同圖1(b)中描述的一樣。離子導體的頂端的形狀可以直接轉(zhuǎn)移到金屬表面，因為固體電化學反應收益僅在固相固相微觸的聚合物和目標的金屬板上。換句話說,長寬比的加工表面可能更容易有聚合物層的尖端外形設計。在目前的研究中通過使用各種金屬作為目標，研究了可行性和電流效率的固體電化學微加工各類金屬。它已經(jīng)證明了許多不同種類的金屬基板可以加工,而且在室溫下亞微米分辨率可以完成。圖1，固體電解加工原理系統(tǒng)圖使用聚合物電解質(zhì)(a)別的團隊提出的和（b）現(xiàn)在的研究圖2。SEM照片之前的W微電極(a)和(b)后全氟磺酸涂料。量色散譜(EDS)。2、實驗過程實驗模型在圖1(b)中表示。一個外面覆蓋全氟磺酸的W(電解質(zhì)W)微電極制備了電泳沉積的電解質(zhì)頂端,W針(ca.1微米的曲率半徑)在8大規(guī)模溶膠溶液的電解質(zhì),制備了稀釋20質(zhì)量解決方案(杜邦DE2020、總酸容量:0.95-1.03毫克當量/g)與乙醇。因為電解質(zhì)具有負面電荷，根據(jù)動電位的測量值一個正偏置應用于W針。圖2顯示了SEM圖像的W微電極在(a)和(b)后全氟磺酸涂層。各種金屬板(銀、銅、鋅、鎂、鐵、鋁、鈦、厚度:0.1毫米)作為目標的固體電化學微加工。這個電解質(zhì)w微電極，它附屬于一個三維的機械手，,聯(lián)系與水平放置的金屬板。典型的金屬|(zhì)電解質(zhì)接觸直徑幾微米。這個值稍微改變電解質(zhì)層的尖端外形和接觸壓力固體電解加工是由施加恒定電流或電壓在室溫和環(huán)境濕度(297-300K,相對濕度:25-55%)下進行的。這個輕微的轉(zhuǎn)變溫度和濕度不影響實驗結果。在微加工,金屬表面SEM觀察結果,AFM和激光顯微鏡、和元素分布在電解質(zhì)層測量了能量色散譜(EDS)。3、結果與討論3.1離子遷移途徑在固體電解加工期間，圖1(b)系統(tǒng)化表示離子遷