制造工艺论文范文

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第1篇

（1）切料切料是将卷料分切成工装所需要的尺寸，以便最合理利用材料。（2）预处理清除金属表面污染物，如油类，蜡，脂类和其它有机物,以及锈，氧化物，污垢，污染性粒子等无机物。不同的污染物通常需采用不同的清洗剂来处理。油类，蜡，脂类和其它有机物通常采用氯化烃气态/碱洗以皂化脂肪酸酯/用含有阴离子或非离子的浸润剂、除垢剂、“助洗剂（”如硅酸钠，它呈碱性，起缓冲作用）和螯合剂（软化水）的乳化液清洗；轻有机物污染通常采用用含有阳离子浸润剂和磷酸盐“助洗剂”的酸性乳化液清洗；有机物和微粒则采用碱性、中性、酸性的阳极或阴极电解清洗；锈，氧化物和无机污染物采用中性乳化液清洗/酸性水溶液清洗来溶解不溶性的污染物（3）光刻胶涂履光刻胶涂履是指在金属表面涂盖一层感光油墨，其方法有多种，如离心涂覆、浸涂、网印、帘幕、滚涂等，目前通常采用滚涂的方法，效率高，质量好。光刻胶包括正性湿膜,负性湿膜,正性干膜,负性干膜。最常用的是负性湿膜，具有价格低廉，精密度高等优点。（4）曝光曝光是指将金属工件放置于两层菲林中，利用抽真空把之夹紧，经过UV光照射曝光，使照射过的光刻胶发生交联聚合反应，膜硬化而不被显影液影响，从而实现精密图形转移至金属板上。（5）显影显影是指通过浸涤或涂喷特定显影剂，把未曝光部分光刻胶溶解，剩下塑化部份。（6）蚀刻金属板放入蚀刻机中，通过一定压力，浓度，温度等方式对金属进行局部快速蚀刻，以获取需要图形。（7）去膜蚀刻完毕，使用强碱去除感光胶，使用工件表面清洁。（8）检验将工件进行分离并依据检验标准检验出货，变到成品。3光化蚀刻的影响因素对于FeCl3蚀刻液（1）蚀刻速度随时间的变化由实验可知，蚀刻时间小于60s时，蚀刻速度随蚀刻时间的增加迅速减小;而蚀刻时间超过60s之后，随着蚀刻时间的继续增加，蚀刻速度下降的,趋势非常缓慢。这是因为Cu在FeC1

2溶液中的蚀刻

机制是扩散控制机制，包括Fe3+从溶液中通过扩散层向Cu表面的扩散和蚀刻产物从蚀刻表面向溶液中的扩散。在蚀刻进行前，Cu表面没有CuCl钝化膜。随着蚀刻的进行，表面的钝化膜开始形成，并在很短的时间(60s)内在局部形成并覆盖整个表面。因此，当蚀刻时间在60s内，随蚀刻时间加长，蚀刻速度急剧下降，蚀刻速度主要由Fe3+向蚀刻表面的扩散控制。而蚀刻时间超过60s之后，Cu表面钝化膜已经完整形成，蚀刻速度主要由Fe3+通过钝化膜的扩散控制，同时也伴随钝化膜的增厚，蚀刻速度下降的趋势大为减缓。（2）FeCl3蚀刻液密度（比重）的影响FeCl3蚀刻液的密度（比重）也是影响其蚀刻速度的主要参数之一。一开始随着蚀刻液密度的上升，蚀刻速度也逐渐加快；当密度达到约1.2g/cm3时，蚀刻速度达到最大值；蚀刻液密度继续增大时，蚀刻速度又逐渐下降。因此，在操作过程中要严格控制蚀刻液的密度（比重）。（3）蚀刻速度随溶铜量的变化FeC13蚀刻液中，由于铜的不断溶解，溶液蚀刻能力将有下降。当蚀刻液溶铜量低于20g/L时，溶液蚀刻速度处于一个稳定的高水平;溶铜量超过20g/L，蚀刻速度开始下降;当蚀刻液中溶铜量达到60g/L，蚀刻速度又趋于一个稳定的低水平，相当于高水平的50%左右。（4）HCl的加入量对蚀刻速度的影响加入的HCl的作用与所蚀刻的金属材料的不同相关。例如，当蚀刻304不锈钢时，HCl的加入降低了蚀刻速率，这是因为在金属表面生成了扩散阻挡层。因此，必须仔细控制HCl的加入量。而当蚀刻Cu时，研究结果表明，HCl的加入量对蚀刻速率的影响不明显。因此，当蚀刻不同材料时，必须对其中HCl的加入量各自考虑。（5）氯化物添加量对蚀刻速度的影响添加KClNaCl对蚀刻速度有较大的影响。随着蚀刻液中KCl的添加，蚀刻速度明显升高，溶液中KCl的添加量达到0.4~0.6mol时（500mL蚀刻液），蚀刻速度达到最大值，与未添加KCl比较，蚀刻速度提高了25％左右；之后，随KCl的添加量增加蚀刻速度开始下降。而添加NaCl具有不同的影响，蚀刻速度随添加量增加而下降，当添加量达到0.6mo（l500mL蚀刻液）以后，蚀刻速度趋于稳定，蚀刻速度大约为未添加NaCI时的80％。由此可见，阳离子对于FeCl3蚀刻液的蚀刻速度也具有不同的效果。

3光化学蚀刻质量的控制

3.1侧蚀

影响侧蚀的主要因素：（1）蚀刻方式：浸泡或鼓泡式蚀刻侧蚀严重，喷淋和溅射式较轻微。（2）蚀刻速度：蚀刻速度慢会造成严重的侧蚀。（3）蚀刻液的密度：蚀刻液的密度越高,蚀刻速度越慢。

3.2基材绝缘电阻

蚀刻后，溶液残留在基材上会使导线间的绝缘电阻降低。对于酸性CuCl2蚀刻液，蚀刻后基材表面可能残留铜和亚铜的盐类，它们都不溶于水。去除方法为用5~10%的HCl漂洗，然后水洗，或采用机械刷洗方法。对于碱性CuCl2蚀刻液，产生的原因主要是蚀刻后水洗不及时、彻底。对于FeCl3蚀刻液，基材表面会吸附和残留FeCl3的络合盐，在水洗时发生水解，经干燥形成氧化铁复盐。去除方法为用5~10%的盐酸或草酸漂洗，然后水洗。

3.3抗蚀层耐蚀性

抗蚀层不耐蚀刻液的原因是干燥不够或固化不彻底。干膜耐酸性蚀刻液的能力很强，一般不会出现被破坏的现象。但是，如果铜基底清洁处理不良、干膜结合力差，也会出现局部破坏。当碱性蚀刻液的pH值大于8.5时，干膜可能出现脱落现象。聚乙烯醇抗蚀层主要用于FeCl3蚀刻液。当其固化不彻底或蚀刻液的盐酸含量较高时可能被破坏。若其用于酸性CuCl2蚀刻液，如果其分子量较低，热聚合温度低，也可能脱胶。4.4蚀刻系数要增大蚀刻系数，可以采用以下方法：（1）用喷射或溅射蚀刻方式，增大垂直方向的蚀刻作用力，提高垂直蚀刻速度。（2）利用分阶段蚀刻的方法或在蚀刻液中加入侧蚀保护添加剂，尽量减小侧蚀。

4光化学蚀刻液再生

4.1FeCl3蚀刻液的再生

（1）Cl2再生法2FeCl2+Cl22FeCl3（2）NaClO3再生法6FeCl2+NaClO3+6HCl6FeCl3+NaCl+3H2O（3）臭氧再生法2FeCl2+2HCl+O32FeCl3+H2O+O2（4）电解再生法

4.2酸性CuCl2蚀刻液的再生

第2篇

关键词：玻璃钢面板；制造工艺；复合型材料；建筑行业；优越性；先进性

近年来，随着我国市场经济快速发展，工艺水平不断提升，材料工程技术日益成熟，玻璃钢面板应用变得越来越广泛。玻璃钢作为一种新型的复合材料，其被广泛应用于各行领域，例如玻璃钢面板材料被广泛应用于家电制造、船舶制造、汽车、制造零件以及玻璃纤维增强塑料等方面。近年来，国家加强了金属消耗管理和控制，很多材料消耗考虑到节约问题，发明新型节能材料势在必行。本文针对玻璃钢面板制造工艺进行研究，比较性地分析了玻璃钢面板的优越性和先进性，探讨了玻璃钢面板新技术的发展趋势。

1玻璃钢面板工艺简介

玻璃钢（FRP）即通常所说的纤维强化塑料，指的是环氧树脂、增强不饱和聚酯、酚醛树脂基体。玻璃钢主要以玻璃纤维或者制品作为增强材料的增强塑料。玻璃钢具有质轻、坚硬、不导电、机械性能较高、耐腐蚀等特性，其能够替代钢材制造机械零件。近年来，玻璃钢技术发展日益成熟，作为塑料基的增强材料，玻璃纤维已经扩大到了很多方面。各种类型的纤维材料制成增强塑料，导致了增强塑料的类型逐渐增多，而玻璃钢材料逐渐成为了新型增强塑料的一部分。随着人们对于环境卫生要求越来越高，新型材料的安全性、环保性、节能性等均被很多制造企业所看重，而玻璃钢面板很好地满足了这些条件。

2玻璃钢面板的优越性比较研究概述

玻璃钢面板被广泛应用于各行各业，而且其优越性比较突出，下面将针对电器市场上的玻璃钢面板和不锈钢面板的燃气灶性能进行比较，分析出玻璃面板的优越性。

2.1材质比较

不锈钢属于耐空气、水以及蒸汽等弱腐蚀介质和酸碱盐侵蚀的化学腐蚀钢材。不锈钢经过多年使用之后还可能保持原来的模样，其耐用程度很高，但是钢材的消耗相当大，不锈钢的燃气灶所有器件均需要金属，甚至螺丝钉都需要钢材。玻璃钢面板属于一种预应力玻璃，为了提升玻璃钢的强度，通常会采用化学方法和物理方法来挤压玻璃，玻璃承受外力之前要抵消表层应力，进而提升玻璃钢的承载能力。玻璃钢面板的材质主要是由硅元素构成的，其元素储量在地球上非常庞大，因此材料易取、方便生产。

2.2安全性比较

不锈钢的燃气灶在工作的时候，其灶头温度相当高，而且燃气灶不锈钢面板的隔热问题经过特殊处理得以解决。因此即使燃气灶工作时间相当长，面板的温度也仍然如常温一样。玻璃钢面的燃气灶出现过爆炸事件，因此很多用户非常担心玻璃钢面板的安全性。玻璃钢面板本身不具备爆炸条件，但是用户在使用过程中操作不当则很容易引起爆炸。值得注意的是，玻璃钢燃气灶必须定期清理灶圈杂质，避免出现火孔堵塞问题，平日做好玻璃钢面板的清理和养护工作，如此便可有效预防玻璃钢燃气灶爆炸。

2.3清洁性能比较

不锈钢面板清洁上可以使用抹布和清洁剂进行清洗便可直接去除油污，但是抹布擦拭之后不锈钢面板很可能留下水渍，影响不锈钢面板的美观程度。玻璃钢面板的清洁和不锈钢的清洁方法一样，但是即使清理过程中遗留水渍也不会影响面板的美观度，而且玻璃钢面板在清洁上较之不锈钢面板的清洁更加容易简单且不影响美观。综上所述，不锈钢面板和玻璃钢面板在燃气灶中的应用各自具有其独特的优势，因此在进行选择的时候要根据实际情况选择材质。玻璃钢面板的应用变得越来越广泛，其优越性体现在很多方面，而且在不同的行业领域应用不一样，本次仅针对燃气灶应用优越性方面进行二者比较，由于篇幅关系其他领域应用不做赘述。

3玻璃钢面板制造工艺流程以及技术

玻璃钢面板制造生产的时候，具有完整的生产工艺流程：模具清理玻璃纤维制品裁剪抛光涂刷脱模剂配料涂刷胶衣层铺层检查检验以及测试。其中模具清理作为玻璃钢面板制作的工艺准备阶段，尺寸检查和表面加工必须在该阶段完成。尺寸检验的时候应将误差控制在5%之内，模具的结构形成形状必须要符合图纸要求；表面加工主要是针对模具平面加工，确保成品玻璃钢面板经过模具糊制完成之后表面能够光洁、平整。玻璃纤维制品裁剪时，需要开展裁剪前检查，确保玻璃纤维制品必须要无褶皱、无缺陷、无潮湿、无变霉等情况，裁剪必须要按照规定的布纹方向进行，且裁剪的尺寸要与设计保障一致。抛光涂刷脱模剂操作在玻璃钢面板制作的时候必不可少，通过抛光可以使得表面变得光洁，而涂刷脱模剂则为后期工件脱模打基础。配料要求玻璃钢面板制作时必须按照手糊工艺操作规程，应使用厂家提供的原料进行配比，配料过程中应注意配料的温度适中，配方配料要满足要求。胶衣层涂刷过程中应限制涂刷的厚度，涂刷必须要保障涂料均匀，胶衣层的厚度为250～500g/m2。铺层操作时，要求玻璃纤维不能够出现变霉、弯曲变形、褶皱、潮湿等缺陷，否则不能够进行转序；铺层操作时要严格控制树脂用量，确保涂敷均匀。检验检查以及测试作为玻璃钢面板制作的最后流程，那么在进行检查的时候必须要开展固化情况检查、糊制作业完成之后检查，并完成成品检验以及热性能测试等操作。

4玻璃钢面板制造新技术展望

随着科学技术的发展，新型技术在工业生产中迎来了极大的挑战和机遇。我国面板厂商的生产能力随着市场份额的增加，其生产量、销售量也在逐渐增加。虽然玻璃钢面板行业也呈现出增长态势，但是和世界其他玻璃钢面板生产企业来比，还仍然属于初级起步阶段。经过多年的发展，我国玻璃钢板面在电器行业、汽车行业、建筑行业以及手机行业的应用比较广泛。玻璃钢面板在电器行业中的应用分为彩晶玻璃面板和钢化玻璃面板两种形式，彩晶玻璃面板是最近几年出来的新型材料，其在家电配件行业应用率还较低，很多还是应用的白板玻璃面板，而钢化玻璃则更多被应用于黑白家电玻璃配件。钢化玻璃在汽车行业的应用也相当广泛，20世纪50年代将玻璃钢应用于企业制造，其主要作为车用的潜在材料。经过长时间的发展，20世纪80年代实现了玻璃钢汽车零部件的批量制造和研制，其已经成为了车用材料之一，涵盖了GMT、SMC、手糊等工艺，这些工艺选择较为灵活且投资少、工艺门槛低，被国内汽车生产商逐步掌握。

5结语

随着玻璃钢面板制造工艺日益成熟，其在国内的应用变得越来越广泛，玻璃钢面板材料作为一种新型的复合材料，符合环保和节能要求，因此玻璃钢面板的发展潜力巨大。本文针对玻璃钢面板制造工艺相关问题进行研究，从基础认识到工艺施工进行详细介绍，希望能够为广大读者提供玻璃钢面板制造与发展相关研究交流。

作者:马伟 单位:中车四方车辆有限公司

参考文献

[1]赵鹏飞，薛小平，张元明．小型无人机玻璃钢蜂窝夹层结构机翼的制造[J]．玻璃钢/复合材料，2010，（3）.

[2]颜晨，李晓玲，李义全．大型复合材料风电叶片模具整体设计与制造技术[J]．玻璃钢/复合材料，2014，（5）.

[3]张元明，赵鹏飞．玻璃钢蒙皮/全腔填充泡沫塑料夹芯结构机翼设计[J]．玻璃钢/复合材料，2013，（1）．

[4]王艺真，张晓君，谢永和，等．Outbound46豪华帆船制造工艺流程[J]．船海工程，2013，（6）．

第3篇

关键词：磁性液体；应用；制造；超声波

CharacterandApplicationsofMagnetsLiquids

Abstract：Inthispaper，theapplicationsandcharacteristicofmagnetsliquidisalsogiven．

Keywords：magnetsliquids；applications；manufacture；ultrasonicwave

1引言

磁性液体最初是1965年美国宇航局为了解决太空服头盔转动密封的技术难题而率先研制成功的。宇航员进入太空所穿宇航服的一个关键部位--颈部，必须用液体磁性材料制作。颈部是宇航帽与宇航服连接之处，既要让宇航员的头部能够自由转动，又要密封度高。如果密封不够，宇航服里的氧气泄漏，宇航员生命受到威胁。这个连接部位，若用固体物质显然太硬，而一般液体物质密度不够，惟有液体的纳米磁性材料符合要求。

所谓磁性液体（MagneticLiquids），并非是指液态的磁性材料（物质处于液态的温度都高于其居里温度，所以目前还没有液态的磁性材料），而是把用表面活性剂处理过的纳米级超细磁性微粒高度分散于基液中形成的一种均匀胶体溶液。该溶液在重力和磁场作用下也不会出现凝聚和沉淀现象，具有固体的磁性和液体的流动性，因此具有许多独特的性质，在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都具有独特而广泛的应用。根据用途不同，可以选用不同基液的产品。

2磁性液体的分类

磁性液体按材料、超微粒的制作、分散方法等不同，分为以下几类：

（1）铁氧体型磁性液体主要以金属氧化物作为磁性微粒，以水、碳氢化合物、矿物油、精制油、二酯基液、透平油氟醚油等为基液。

（2）金属型磁性液体以金属或合金作为微粒，按基液的不同分为非导体型和导体型。非导体型金属磁液一般以甲苯或煤油为基液，导体型则以非磁性金属膜（或合金膜）去覆盖磁性金属微粒。

（3）复合型磁性液体他是以普通磁性液体和非磁性微粒复合形成的一种新型磁性液体。

3磁性液体的性质

由于磁性液体同时具有磁性和流动性，因此具有许多独特的磁学、流体力学、光学和声学特性。

磁性液体表现为超顺磁性，本征矫顽力为0，没有剩磁；在外磁场下，磁性液体被磁化，满足修正的伯努利方程。与常规伯努利方程相比，添加了一项磁性能，使磁性液体具有其他流体所没有的、与磁性相关联的新性质：例如磁性液体的表观密度随外磁场强度的增加而增大。

当光通过稀释的磁性液体时，会产生光的双折射效应与双向色性现象。当磁性液体被磁化时，使相对于磁场方向具有光的各向异性，偏振光的电矢量平行于外磁场方向比垂直于外磁场方向吸收更多，具有更高的折射率。磁场有关，呈各向异性；磁性液体在交变场中具有磁导率频散、磁粘滞性等现象。

4磁性液体的制作方法

（1）获得磁性液体的基本条件

①颗粒尺寸应小于某一临界尺寸，该临界尺寸在10nm以下。

②颗粒在溶剂中应达到一定的表面活性化要求，从而即使在范德瓦尔斯等各种能量的作用下，也不发生凝聚。

（2）磁性液体的制作工艺

以磁性氧化物超微粒子的制作工艺为例

磁性氧化物化学稳定，容易制成粉末，用途广泛。磁性液体用氧化物的粒径绝大多数应分布在10nm以下。一般是以磁铁矿等铁氧体氧化物为主体，由金属盐类水溶液通过共沉淀法制成纳米级超微粒。以磁铁矿（Fe2O3·2Fe3O4）为例，就是在Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2的铁盐溶液中加入碱溶液，例如NaOH溶液，使其析出Fe2O3·2Fe3O4。在反应过程中，通过调整溶液温度、铁盐浓度、碱的中和过剩量、反应时间等，可以对颗粒尺寸进行控制。

此外，下述方法也可获得氧化物超微颗粒：

①将固相反应得到的铁氧体在含有表面活性剂的油中进行长时间的球磨。

②使铁氧体构成金属的醇盐，并把他溶于乙醇等溶剂中，加水分解获得。

③利用等离子体、弧光等使金属蒸发，在含有适量氧的稀薄气体中凝聚获得

5磁性液体的应用

（1）磁性液体原被称为“磁流体”，也有称为“磁液”的。磁性液体应用最广泛的是磁性密封技术，尤其在要求真空、防尘、或封气体等特殊环境中的动态密封最为适用。在高保真扬声器、电机阻尼、磁性传感器等方面磁性液体均具有独特的应用。

磁性液体密封原理磁性液体旋转轴动密封是一种非接触式密封（即动件和静件没有直接接触），其工作原理是：由环状永磁体，导磁极靴和导磁转轴构成闭合磁路，利用永磁体中的磁能，在转轴与极靴极齿顶端的齿形间隙中产生强弱相间的非均匀磁场，将磁性液体紧紧吸住，形成磁性液体“O”型密封环，把间隙堵死，从而达到密封的目的。如图1和图2所示。

主要特点：

①无磨损，因为磁性液体具有液体的性质，并且由于基液具有性，所以还可起作用。

②密封度好，用于真空时可以达10～5Pa。

③无泄漏。

（2）磁性液体真空密封连接器是一种能够在2个相对封闭的空间内提供相互的可靠旋转连接的装置。全系列的设计使其在多种场合得到广泛应用，例如单晶硅炉、各类镀膜设备、气相沉积、液晶再生、半导体刻蚀系统等超高真空系统和设备。如图3所示。磁性液体真空密封连接器组件根据各类常用真空设备使用的真空旋转轴连接器技术参数设计制造，可直接替代相应的真空密封连接器使用，基本不需对原设备进行改造。

（3）磁性微粉是各类磁性器件的主要原料，现代通讯，信息等的发展使诸如电感等磁性器件向超微化方向发展，因而对磁性微粉这类材料的需求更为严格。

Fe3O4是目前使用极广泛的磁性材料，如图4所示，近年的研究对其在磁性纪录等方面应用取得了不少突破，其纳米化产品效能如吸波效应、催化作用等，人们也正在进行大量的试验，应用前景十分广阔。

主要技术指标：

平均粒径：10～30nm晶型：γ形

（4）磁性液体阻尼器，磁性液体的表观性质在磁场作用下会发生较大的改变，例如密度、粘滞性等，因为磁场的作用，磁性液体可以定位在一定区域内，磁性液体这些和磁性有关的独特性质，可以利用磁性液体制作高性能的阻尼器件。他是由一个非磁性的惯性块、一个安装了磁性体的轮圈以及一定量的磁性液体组成。其基本原理就是在轮圈与非磁性惯性块的间隙中注入磁性液体，利用磁性体的强力磁场作用，使磁性液体在非磁性惯性块和磁性体之间形成一层磁性液体层，从而使该非磁性惯性块悬浮在磁性液体层上。这样就使磁性液体既具有了液体滑动轴承的功效，又由于磁场的作用而无泄漏之忧。同时磁性液体的粘性作用又产生了最佳的阻尼效果。在实际应用时将轮圈与步进电机的转轴固定，当电机加速或减速时，由于非磁性惯性块的惯性作用使其稳定时间大幅度地缩短，同样也可抑制电机在其共振频域的振幅。当电机匀速转动时，由于轮圈和非磁性块是同时回转的，因此几乎没有能量损失。

（5）磁性液体轴承电机，现代硬盘技术的飞速发展，硬盘转速的提高对电机性能提出了更高的要求，目前，希捷等专业硬盘厂商已经在其主流产品使用了磁性液体轴承电机来满足硬盘驱动器高转速、高稳定、低噪音的要求。

磁性液体轴承是利用被磁场固定在电机转轴部位的磁性液体，旋转时形成的液体膜使电机转轴悬浮并自动定中，电机运转时，电机轴与电机其他部件没有直接接触，这样电机工作时的磨损小、噪音低，如使用了SoftSonicTMFDB（流体轴承）的SeagateBarracuda（r）ATAIV，其声强仅为20dB，并且还是现在市场主流硬盘内部数据传输率最高的产品。

磁性液体轴承电机可以应用在多种需要高速稳定运转的场合，例如激光打印机，转速可以达到10000～30000rpm，噪音仅35dB左右。

6结语

此外，磁性液体还广泛应用于电声器件、选矿、工业废液处理、热交换、磁回路传热器、生物磁等方面，随着对磁性液体理化性质的深入认识，以及对超微磁性粒子、稳定剂和载液的深入研究，稳定性更好、性能更高的实用化磁流体将不断出现，并将在更多领域发挥重要作用。

参考文献

［1］周文运．永磁铁氧体和磁性液体设计工艺［M］．成都：电子科技大学出版社，1991．

［2］梁志华，裴宁，邓朝阳．磁流体密封技术应用的现状与展望［J］．与密封，2000，（1）．