Оценка зависимости перемешивания электролита в разработанной портативной установке для получения электролитической фольги
Автор: Носкова Мария Николаевна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Металлургия чёрных, цветных и редких металлов
Статья в выпуске: 4 т.21, 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты компьютерного моделирования процесса перемешивания электролитического раствора в разработанной портативной установке для получения медной фольги, предназначенной для исследовательских целей. Перемешивание электролитического раствора при получении медной фольги путем электролиза необходимо для поддержания постоянной концентрации ионов меди у поверхности барабана, погруженной в электролит. Это один из контролируемых параметров, влияющих на толщину и качество получаемой полосы, а именно, за счет перемешивания электролитического раствора и поддержания тем самым постоянного состава электролита в зазоре между катодом и анодом частицы меди оседают на поверхность барабана более равномерно, вследствие чего фольга получается с более однородной структурой и одинаковой толщиной по всей длине барабана-катода. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить потери при формировании конечной ширины готовой полосы. В рамках работы было проведено исследование влияния конструктивных элементов емкости для электролита портативной установки для получения электролитической фольги на перемешивание электролитическим раствором. Для оценки зависимости перемешивания электролитического раствора от количества и расположения впускных и сливных отверстий в ванне электролизера моделирование процесса перемешивания электролита проводилось в интегрированном пакете SolidWorks Flow Simulation. Для этого было подготовлено несколько конфигураций ванны для электролита, отличающихся количеством и расположением входных и сливных отверстий. В результате проведенного исследования был сделан вывод о том, зависит ли процесс перемешивания электролита в ванне электролизера от ее конфигурации.
Фольга, электролитическая медная фольга, получение медной фольги, solidworks flow simulation, компьютерное моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/147236541
IDR: 147236541 | УДК: 669.35:661.856 | DOI: 10.14529/met210404
Estimation of the dependence of electrolyte mixing in a developed portable installation for producing electrolytic foil
The article presents the results of computer simulation of the process of mixing an electrolytic solution in the developed portable installation for obtaining copper foil, intended for research purposes. Stirring the electrolytic solution during the production of copper foil by electrolysis is necessary to maintain a constant concentration of copper ions at the drum surface immersed in the electrolyte. This is one of the controlled parameters that affect the thickness and quality of the strip. Namely, due to the mixing of the electrolytic solution and thereby maintaining a constant composition of the electrolyte in the gap between the cathode and the anode, copper particles settle on the drum surface more evenly, as a result of which the foil is obtained with a more uniform structure and uniform thickness along the entire length of the drum-cathode. This, in turn, allows you to reduce losses when forming the final width of the finished strip. As part of the work, a study was carried out of the influence of structural elements of the electrolyte container of a portable installation for obtaining electrolytic foil on the stirring of an electrolytic solution. To assess the dependence of the stirring of the electrolytic solution on the number and location of inlet and outlet holes in the electrolyzer bath. The simulation of the electrolyte mixing process was carried out in the integrated SolidWorks Flow Simulation package. For this, several configurations of the electrolyte bath were prepared, differing in the number and location of inlets and outlets. As a result of the study, it was concluded whether the process of electrolyte mixing in the electrolytic cell depends on its configuration.
Список литературы Оценка зависимости перемешивания электролита в разработанной портативной установке для получения электролитической фольги
- Свиридов, С.А. Получение медной фольги / С.А. Свиридов // Химия и химическая технология в XXI веке: материалы XXI Междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых им. выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященной 110-летию со дня рождения профессора А.Г. Стромберга, 21–24 сентября 2020 г., г. Томск. – Томск: Томский политехн. ун-т, 2020. – С. 450–451.
- Свиридов, С.А. Проект участка для непрерывного получения медной фольги производительностью 80 тонн в год: диплом. проект / С.А. Свиридов. – Томск: Томский политехн. ун-т, 2021.
- Дубровский, А.В. Импортозамещение – на пути к успеху! / А.В. Дубровский // Композитный мир. – 2020. – № 3. – С. 22–24.
- Иванкова, М.В. От примитивного к совершенному: основные вехи истории печатных плат / М.В. Иванкова // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». – 2020. – Т. 2. – С. 201–202.
- Медная фольга и ее виды. – https://metallicheckiy-portal.ru/articles/cvetmet/med/mednaa_folga_i_ee_vidi.
- Modern polymer composite materials and their application / A.S. Kolosova, M.K. Sokolskaya, I.A. Vitkalova et al. // International Journal of Applied and Basic Research. – 2018. – No. 5-1. – P. 245–256.
- Пат. RU 0002685692 Печатная плата и способ ее получения / М.Р. Хамфриз, Ф. Фердинанди, Р.Э. Смит. – Опубл. 23.04.2019.
- Немонтов, В.А. Электротехнические материалы в мехатронике: учеб. пособие / В.А. Немонтов. – Владимир: Изд-во Владимир. гос. ун-та, 2021.
- Медведев, А.М. Печатные платы. Базовые материалы. Фольги / А.М. Медведев, В.А. Можаров, Г. Мылов // Производство электроники: Технология, оборудование, материалы. – 2012. – № 1. – С. 12–16.
- Богданов, Ю. Фольгированные диэлектрики – как выбрать оптимальный вариант для печатных плат ВЧ/СВЧ-диапазонов. Часть 2 / Ю. Богданов, В. Кочемасов, Е. Хасьянова // Печатный монтаж. – 2013. – № 3 (00044). – С. 142–147.
- Пат. 2122049 Российская Федерация, МПК6 С 25 D 1/04. Медная фольга электролитического осаждения и способ ее изготовления / Дино Ф. Дифранко. – № 94037962/02; заявл. 20.10.1994; опубл. 20.11.1998. – 23 с.
- Пат. 127078 Российская Федерация, МПК С 25 D 1/04 (2006.01). Устройство для производства медной фольги / А.И. Вольхин. – № 2012149594/02; заявл. 22.11.2012; опубл. 20.04.2013, Бюл. № 11. – 12 с.
- Пат. 2366764 Российская Федерация, МПК С 25 D 1/04 (2006.01). Способы производства медной низкопрофильной фольги и низкопрофильная фольга, полученная с использованием данного способа / Б.А. Коновалов, А.И. Вольхин, Б.Е. Екимов, И.Д. Плеханов. – № 2006126952/02; заявл. 24.07.2006; опубл. 10.09.2009. – 13 с.
- Вахрушев, А.В. Гидродинамическое моделирование процесса совместного электрохимического осаждения на вращающийся цилиндрический электрод. Часть 3. Эволюция диффузионного слоя / А.В. Вахрушев, Е.К. Молчанов // Химическая физика и мезоскопия. – 2014. – Т. 16, № 3. – С. 357–363.
- Оценка работоспособности сварного соединения посредством моделирования напряженно-деформированного состояния труб лифтовых теплоизолированных / М.А. Павлова, П.Л. Копылов, Е.В. Храмков и др. // Моделирование и развитие процессов ОМД. – 2018. – № 27. – С. 53–59.
- Практическое руководство к программному комплексу SolidWorks Flow Simulation. Tutorial, 2009.
- Исследование теплового поля прошивной водоохлаждаемой оправки / Н.М. Вавилкин, А.В. Белевич, Д.В. Бодров и др. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. – 2010. – № 3. – С. 41–44.
- Бодров, Д.В. Исследование теплового состояния водоохлаждаемых оправок для увеличения их износостойкости при прошивке заготовок из легированных сталей: автореф. дис. … канд. техн. наук / Д.В. Бодров. – М., 2012. – 26 с.
- Рельефные завихрители потока для газовых двигателей компрессорных установок / Э.А. Петровский, К.А. Башмур, Ю.А. Геращенко и др. // Экспозиция нефть газ. – 2019. – № 4 (71). – С. 89–91.
- http://www.solidworks.ru.
