答辩博士：高传平
指导教师：曲宁松 教授
论文题目：金属微结构微细电解线切割加工技术基础研究
答辩委员会：
主席：袁军堂 教授 南京理工大学
委员：康 敏 教授 南京农业大学
李 亮 教授 南京航空航天大学
朱增伟 教授 南京航空航天大学
曾永彬 教授 南京航空航天大学
李寒松 教授 南京航空航天大学
曲宁松 教授 南京航空航天大学
秘书：房晓龙 副教授 南京航空航天大学
时间：2020年10月20日14:00
地点：南航明故宫校区4号楼4202会议室
学位论文简介：
微机械系统在国防、医学设备、交通运输和兵工等众多领域具有非常大和广泛的应用。金属微结构是微机械系统的重要组成部分，并对系统的精度、稳定性、可靠性等性能有很大的影响。目前，对具有大厚度的金属微结构需求日渐增多，实现此类微结构的高质量加工成为各国研究的重点和热点。微细电解线切割加工技术是以离子形式去除工件材料的一种非接触式加工方法。它具有无加工应力、无重铸层、阴极不损耗、无需设计和加工工具电极，对具有大深宽比的微金属结构具有很好的加工能力等优点。本文采用微细电解线切割加工方法，聚焦于大厚度金属微结构的制备。
论文主要完成的工作及取得的成果如下：
（1）本文分析了大厚度金属工件加工时，吸附于阴极表面产物的物质成分，探索了产物的形成机理及其吸附机制，得到了产物吸附模型。
（2）本文为抑制大厚度金属微结构加工中不溶性加工产物在阴极表面的吸附，提出了双向脉冲电流微细电解线切割加工方法。
（3）本文为加快大厚度金属微结构加工中产物的排出效果，提出了气泡辅助微细电解线切割加工方法，实现了产物的高效排出，制备了高质量金属微结构。
（4）本文为实现纯钨材料的绿色加工，实现了采用中性盐溶液加工纯钨材料，加工出了具有清晰轮廓，平整表面的金属微结构。
主要创新点如下：
（1）本文揭示了大厚度微金属结构加工中，线电极表面上不溶性产物的形成原因及其吸附的机制，建立了产物吸附模型。
（2）本文提出了大厚度金属微结构双向脉冲电流微细电解线切割加工方法，有效地抑制了产物的吸附，增强了加工稳定性。采用双脉冲电流方法，加工进行5小时后，仍未出现短路现象，缝初始端、中间段和末端的边缘均平齐，无明显波动。
（3）本文提出了大厚度金属微结构气泡辅助微细电解线切割加工方法，加快了电解液更新速度，增强了产物排出效率，显著改善了加工表面质量。采用此方法，加工出表面粗糙度Ra = 0.029 μm的金属微结构。
（4）本文成功的将中性硝酸钠溶液应用于纯钨的微细电解线切割加工中，揭示了钨在硝酸钠溶液中的电化学特性，阐明了钨的溶解机制，并明确了：使用10 μm钨丝在中性溶液中可以加工0 ~ 200 μm厚钨片，并在200 μm厚的纯钨薄片上加工出高质量的微结构。
