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研究生:高健銘
研究生(外文):Jian-ming Gao
論文名稱:靜態單發放電下鎳基鑽石顆粒複合鍍層之電蝕特性研究
論文名稱(外文):Erosion Characteristics of the Composite Electroplated Layer of Nickel-Diamond Powder under Static Single-Arc Discharge
指導教授:邱源成李榮宗李榮宗引用關係
指導教授(外文):Yuang-cherng ChiouRong-tsong Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:機械與機電工程學系研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:複合鍍層電蝕特性單發放電
外文關鍵詞:Composite Electroplated LayerSingle-Arc DischargeErosion Characteristics
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鑽石具有高硬度、高絕緣性及高崩潰電壓等優越的特性,然而其缺點為不易被加工。鑽石為非導體,故無法以一般的放電加工法進行加工,所以本研究使用鎳基鑽石顆粒複合鍍層,以鎳為基材夾持鑽石顆粒。再以單發放電方式,探討電弧放電之後的鎳基鑽石顆粒複合鍍層及鑽石顆粒電損傷型態變化。
實驗結果發現,當鑽石顆粒位於電損傷區域較中心位置時,由於鑽石顆粒的阻擋使得原本集中的電弧散開,會使電損傷區域增大。當鑽石顆粒位於電損傷區域較邊緣位置時,阻止了熔融鎳基材向四周的噴濺使電損傷區域減小。當脈衝電壓條件小於300V,或鑽石顆粒位於電損傷區域較邊緣位置時,鑽石顆粒的電損傷輕微,表面變的圓滑且有小裂縫產生,表面殘留噴濺的熔融鎳液滴。脈衝電壓大於300V,且鑽石顆粒位於電損傷區域較中心位置時,鑽石顆粒的電損傷嚴重,表面呈現碎裂狀,凸起的邊緣呈現類似片狀的剝落。
Diamond has superior characteristics, such as high hardness, high isolation, and high breakdown voltage, but it is also difficult to manufacture for industrial application. Because diamond is a nonconductor, the usual electrical discharge machining (EDM) method cannot be used. Hence, this study uses the plating nickel to keep the diamond powder as the composite electroplated layer of nickel-diamond powder. The variation of the composite layer and the diamond particle erosion characteristic after arc discharge can be realized by single-arc discharge.
By the result of experiment, it can be known that the erosion area will be enlarged when the diamond particle is near to central erosion area, because the diamond that has good heat stability makes plasma to spread. The erosion area will be decreased when the diamond particle is near to edge of erosion area, because it stops the melted nickel to spread. The surface of diamond particle is broken slightly that the particle become more spherical and has some nickel remain on it when pulse voltage is less than 300 volt or the diamond particle is near to edge of erosion area. The surface of diamond particle is broken seriously that the particle is cracked to pieces when pulse voltage is more than 300 volt or the diamond particle is near to central erosion area.
總目錄 i
圖目錄 iii
表目錄 vii
中文摘要 viii
英文摘要 ix

第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 放電現象 3
1-2-1 電弧放電 3
1-2-2 氣體放電原理 5
1-3 鑽石的特性 11
1-4 複合鍍層特性 13
1-5 文獻回顧 14
1-5-1 電弧放電方面 14
1-5-2 鑽石加工方面 18
1-6 本論文重點 22
1-7 本論文架構 22
第二章 實驗設備與方法 23
2-1 實驗設備 23
2-1-1 靜態微間隙電損傷試驗系統 25
2-1-2 R-C充放電回路 27
2-1-3 量測及資料收集處理系統 31
2-2 實驗試片與材料 33
2-2-1 試片尺寸以及材料特性 33
2-2-2 鑽石顆粒及鍍層初始型態 35
2-3 實驗條件 38
2-4 實驗步驟 39
2-4-1 試片接觸狀態之判斷 39
2-4-2 間隙距離之調整 39
2-4-3 放電實驗 43
第三章 實驗結果與討論 45
3-1 電弧電壓與電流波形 45
3-2 放電門檻脈衝電壓 51
3-3 電弧能量 55
3-4 電損傷型態及電損傷面積 57
3-5 鑽石顆粒對電損傷型態及面積的影響 61
3-6 鑽石顆粒之電損傷型態 65
3-7 鑽石顆粒電損傷機制 73
第四章 結論 76

參考文獻 77
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