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作者：杨西荣;王苗;刘晓燕;李兆;罗雷;何晓梅;
单位：西安建筑科技大学冶金工程学院;陕西省黄金与资源重点实验室;西安航空学院材料工程学院;
摘要：仿真模拟预测电铸过程中铸造层的厚度变化是指导生产降低成本、提升电铸质量的重要方式。微型探针针管由于尺寸小、表面及理化性能要求高，一直是材料制备过程的难点。通过电化学测试确定模型输入参数，利用COMSOL软件电镀模块对电铸沉积过程进行了仿真，模拟电铸阴极表面电流密度（I）分布，探究了不同电流密度下铸层达到相同厚度时的沉积时间，并计算了模拟沉积速率。利用扫描电镜（SEM）和白光干涉仪研究了实际制备过程中样品的表面形貌和粗糙度，并与模拟过程进行了对比，结果表明：在焦磷酸盐电铸铜的体系下，当反应温度为35℃，体系pH为8.6±0.1时，I取3.5 A·dm~(-2)，预测厚度达到90μm时，电铸过程中铸层厚度误差和反应时间误差最小，分别为0.55%和5.00%，此时样品铸层表面最为致密，放大后表面晶粒细小、结合紧密，且粗糙度最小、表面质量最高。模拟结果与实验结果具有良好的一致性，表明利用COMSOL模拟电铸过程铜沉积制备微型探针是可行的。
关键词：电铸铜;;微型探针针管;;COMSOL;;铸层厚度;;组织形貌
基金资助：国家自然科学基金项目（51474170）;; 陕西省教育厅重点实验室项目（20JS075）资助
