答辩博士：孟岭超
指导教师：朱 荻教授、曾永彬教授
论文题目：镍基金属玻璃微细电解线切割加工基础研究
答辩委员会：
主席：李小宁 教授/博导 南京理工大学
委员：汤文成 教授/博导 东南大学
徐九华 教授/博导 南京航空航天大学
曲宁松 教授/博导 南京航空航天大学
朱增伟 教授/博导 南京航空航天大学
秘书：房晓龙 副教授/硕导 南京航空航天大学
时间：2020年09月15日14:30
地点：南航明故宫校区4号楼4202会议室
学位论文简介：
随着微/纳机电系统技术的发展，各类高性能精密零部件正面临着越来越广阔的应用需求，未来的航空机载设备和武器系统也将广泛采用可以执行各种功能的微系统器件来改善其性能。因此，开展复杂微小零件的微细制造技术研究迎合了当前科学技术的发展趋势，对于发展尖端技术乃至推进制造业转型升级和加强国防建设均具有非常重要的意义。
本文围绕金属玻璃的电化学特性和微细电解线切割工艺规律开展了研究，旨在不仅为金属玻璃微型零件的制造提供一种有效的技术手段，推动其工程应用，也为丰富和完善微细电解线切割加工的理论与技术体系，提升其工艺能力，为高新技术产品的研制提供重要的技术支撑。本文相关研究成果已发表论文10篇，其中SCI论文8篇，授权发明专利3项。
主要研究工作包括：
（1）探究金属玻璃的电化学溶解特性和机理，分析溶液的性质对材料的溶解形貌、速率和产物的影响规律，以及钝化膜的特性和形成机理。
（2）建立电化学特性与纳秒脉冲电解加工之间的联系，分析材料特性对纳秒脉冲电解加工的影响，探索提高金属玻璃纳秒脉冲电解加工质量的方法。
（3）提出双极性纳秒脉冲微细电解加工方法，探究其传质机理和对电解产物的作用机制，分析其对提高电解加工质量的作用。
（4）制备表面功能化碳纳米管纤维线电极，探索提高纤维强度、导电性和亲水性的方法，分析并验证碳纳米管纤维相比于传统光滑钨丝线电极的优势。
（5）探究工件大幅往复运动强化传质机理，通过流场仿真和试验研究，分析其对加工间隙内传质强化的功效，以及对提高微细电解线切割加工质量的作用。
（6）开展金属玻璃微细电解线切割加工试验研究，分析电解液特性、纳秒脉冲和传质方法等主要参数对加工质量的影响，总结工艺规律，实现典型微结构件的高质、高效电解加工。
主要创新点如下：
（1）揭示了金属玻璃的电化学溶解机理，建立了电化学钝化特性与纳秒脉冲电解加工之间的联系，阐明了脉冲参数、电解液和传质方法等对电解加工的影响规律，不仅为开展金属玻璃电解加工试验研究提供了理论指导，也为探究更多类型金属玻璃的电化学特性提供了研究方案。
（2）提出了双极性纳秒脉冲微细电解线切割加工方法，有效解决了电解产物在线电极表面黏附的问题，同时对易钝化工件材料表面产生去极化作用，减少钝化膜，提高了反应活性。
（3）提出了表面功能化碳纳米管纤维线电极制备方法，不仅有效解决了商用碳纳米管纤维因生产工艺局限而性能未达最优的问题，同时解决了双极性脉冲电解加工中线电极损耗的难题，提高了线电极运丝微细电解加工的工艺性能，对于高韧性、高强度碳纳米管纤维的发展及其在微细制造领域中的应用具有重要意义。
（4）提出了工件大幅往复运动强化传质方法，相比于传统光滑金属线电极运丝传质方式，显著提高了微加工间隙内的传质效率和电解线切割加工质量。
（5）掌握了金属玻璃微细电解线切割加工工艺规律，获得了最佳工艺参数，加工效率提高了数倍，最小表面平均粗糙度仅0.008 μm，实现了镍基金属玻璃典型微阵列结构件的高质高效电解加工。
