磁力輔助二維振動對玻璃表面疏水抗污特性之影響

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：9

、訪客IP：18.188.40.207

姓名

林玉梅(Yu-mei Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

磁力輔助二維振動對玻璃表面疏水抗污特性之影響
(The hydrophobicity and the stain resistance of glass machining by magnetic grinding with two-dimensional vibration.)

相關論文

★ 運用化學機械拋光法於玻璃基板表面拋光之研究	★ 電泳沉積輔助竹碳拋光效果之研究
★ 凹形球面微電極與異形微孔的成形技術研究	★ 運用電泳沉積法於不鏽鋼鏡面拋光之研究
★ 電化學結合電泳精密拋光不銹鋼之研究	★ 純水中的電解現象分析與大電流放電加工特性研究
★ 結合電化學與電泳沉積之微孔複合加工研究	★ 放電加工表面改質與精修效果之研究
★ 汽車熱交換器用Al-Mn系合金製程中分散相演化及再結晶行為之研究	★ 磁場輔助微電化學銑削加工特性之研究
★ 磁場輔助微電化學鑽孔加工特性之研究	★ 微結構電化學加工底部R角之改善策略分析與實做研究
★ 加工液中添加Al-Cr混合粉末對工具鋼放電加工特性之影響	★ 不同加工液（煤油、蒸餾水、混合液）對鈦合金（Ti-6Al-4V）放電加工特性之影響
★ 放電與超音波振動複合加工添加TiC及SiC粉末對Al-Zn-Mg系合金加工特性之影響	★ 添加石墨粉末之快速穿孔放電加工特性研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

本研究對玻璃表面進行二維振動輔助磁粒研磨的加工方法。有別於使用化學方法對表面加工，此研究使用物理方式加工，使表面擁有加工紋理，用來改善表面疏水特性，並針對油污沾附結果討論。
　　實驗分成兩部分，首先前置實驗針對此研磨機構對於玻璃進行研磨加工進行分析能否加工玻璃，取其加工量做為參考值，並分析加工參數對於加工量之影響關係。變異參數包含了加工間隙、加工時間、加工液濃度。擁有最佳加工量之加工參數為加工間隙0.1公釐、加工時間20分鐘。
　　第二部分實驗為對不同參數對於表面形成之粗糙度、接觸角進行分析，並增加油污沾附之影像分析進行討論其沾附情況。所得之結果粗糙度越低，接觸角越高。油污沾附以深色占所有顏色之比例進行分析，粗糙度越低，對油污沾附較少，效果較好。

摘要(英)

The research is focused on glass machined by magnetic grinding with vibration assisted. The target is to change the texture of glass by physical method. This method is different from chemical method such as spraying and coating. The way making glass’s surface with texture is intended to improve glass’s hydrophobicity and stain resistance.
Research is separated in to two parts. The former parts is to analysis whether glass can be machined or not. Therefore, the parameter of removal weight is used as a standard, the heavier the better. Variation of parameters included machine gap, machine time and concentration of solution. Through the research the best machine gap is 0.1mm. The best machine time is 20min. The best concentration is 30wt% with Ce2O in solution. The best concentration is 50wt% with Al2O3 and SiC in solution.
The second part of research is to analysis the relationship between parameters and roughness, and the relationship between parameters and contact angle. Contamination test is using the dark oil pasted on the glass surface, then count the pixels in one level color. The research showed that lower roughness the contact angle is the better. The contact angle is higher the stain resistance the better. So that the roughness is lower the stain resistance is the better.

關鍵字(中)

★ 磁力研磨
★ 振動輔助
★ 玻璃研磨
★ 接觸角
★ 抗污

關鍵字(英)

★ magnetic polishing
★ vibration assisted
★ glass polishing
★ contact angle
★ stain resistance

論文目次

摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章序論 1
1-1 前言 1
1-2 研究背景與目的 2
1-3 研究架構 3
1-4 文獻回顧 4
第二章基本原理 8
2-1 接觸角相關原理 8
2-2 磁力研磨加工原理 10
2-3 磁性磨粒之切削加工機制 12
2-4 PLC可程式控制器原理 14
2-5 伺服馬達與伺服驅動器 15
2-6 MATLAB 影像處理 16
2-7 負荷面積曲線 17
第三章實驗設計與研究內容 18
3-1 實驗流程規劃 18
3-2 加工構想 19
3-3 實驗材料 21
3-3-1 工件材料 21
3-3-2 磁性磨料 21
3-3-3 研磨液 21
3-3-4 拋光墊 22
3-3-5 矽膠 22
3-3-6 油墨 22
3-4 實驗設備 23
3-4-1 磁力輔助二維振動研磨機 23
3-4-2 2D表面粗糙度輪廓形狀測量機 25
3-4-3 3D表面粗糙度輪廓形狀量測機 26
3-4-4 接觸角量測儀 27
3-4-5 精密電子天秤 27
3-4-6 超音波洗淨機 27
3-4-7 三維雷射掃描式顯微鏡 28
3-5 實驗方法 29
3-5-1 實驗參數設計 29
3-5-2 實驗步驟 30
3-5-3 表面粗糙度之量測 31
3-5-4 表面接觸角之量測 31
3-5-5 表面油墨沾附之影像擷取分析量測 31
第四章結果與討論 35
4-1 前置實驗 35
4-1-1 加工液濃度與加工量之關係 35
4-1-2 加工間隙與加工量之關係 38
4-1-3 加工液時間與加工量之關係 41
4-2 研磨粒種類與接觸角 44
4-2-1 使用氧化鈰加工參數與粗糙度及接觸角 44
4-2-2 使用碳化矽加工參數與粗糙度及接觸角 48
4-2-3 使用氧化鋁加工參數與粗糙度及接觸角 52
4-3 表面與油污沾附之關係 56
4-3-1 氧化鈰研磨與油污沾附 56
4-3-2 碳化矽研磨與油污沾附 57
4-3-3 氧化鋁研磨與油污沾附 59
4-4 3D雷射掃描式顯微鏡拍攝 61
第五章結論 64
參考文獻 65
附錄一振動輔助磁理研磨機之PLC程式碼 68
附錄二 MATLAB影像擷取分析程式碼 71

參考文獻

參考文獻
[1] 黃孟祥，「磁氣研磨法於微細電極表面拋光技術之研究」，國立雲林科技大學，碩士論文，2000。
[2] 莊正儒，「磁力研磨法應用於方管內表面精磨之研究」，私立華梵大學，碩士論文，2002。
[3] S. Yin and T. Shinmura, “Vertical vibration-assisted magnetic abrasive finishing and deburring for magnesium alloy”, International Journal Of Machine Tolls & Manufacture, Vol. 44, No. 12-13, pp 1297-1303, 2004.
[4] Rahul S. Mulik, Pulak M. Pandey, “Ultrasonic assisted magnetic abrasive finishing of hardened AISI 52100 steel using unbonded SiC abrasives”, International Journal Of Refractory Metals and Hard Materials, Vol. 29, No. 1, pp. 68-77, 2011.
[5] S. Singh, HS. Shan and P. Kumar, “Wear behavior of materials in magnetically assisted abrasive flow machining”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 128, NO. 1-3, pp. 155-161, 2002.
[6] 鄭棕仁，「電解與磁力研磨之複合加工技術研究」，國立中央大學，碩士論文，2002。
[7] 偕義弘，「電解與磁力研磨之複合加工應用於內壁表面改善之研究」，國立中央大學，碩士論文，2003。
[8] H. Yamaguchi and T.Shinumura, “ Study of an internal magnetic abrasive finishing using a pole rotation system discussion of the characteristic abrasive behavior”, Precision Engineering-Journal Of The International Societies For Precision Engineering and Nanotechnology, Vol. 24, NO. 3, pp. 237-244, 2000.
[9] H. Yamaguchi and R. E. Riveros, “Magnetic field-assisted finishing for micropore X-ray focusing mirrors fabricated by deep reactive ion etching”, Journal Of CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 59, NO. 1, pp. 351-354, 2010.
[10] C.S. Jones, R.W. Billington, G.J. Pearson,“The effects of lubrication on the temperature rise and surfacefinish of glass-ionomer cements”, Journal of Dentistry, Vol. 34, NO. 8, pp. 602-607, 2006.
[11] 連啟翔、古運宏，拋光STN-LCD光學玻璃基板之最佳化參數分析，中國機械工程學會第二十四屆全國學術研討會論文集，2007。
[12] Gianpaolo Savio, Roberto Meneghello, Gianmaria Concheri, “ A surface roughness predictive model in deterministic polishing of ground glass moulds”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 49, NO. 1, pp. 1-7,2009.
[13] Demirci, S. Mezghani, A. Mkaddem, M. El Mansori, “Effects of abrasive tools on surface finishing under brittle-ductile grinding regimes when manufacturing glass”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 210, NO. 3, pp. 466-473,2010
[14] Hiroshi Ikeda, Yoichi Akagami, “ Highly efficient polishing technology for glass substrates using tribo-chemical polishing with electrically controlled slurry”, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 15, NO. 1, pp. 102-107,2013.
[15] Zachary Burton, Bharat Bhushan, “Surface characterization and adhesion and friction properties of hydrophobic leaf surfaces”, Ultramicroscopy, Vol. 106, NO. 8–9, pp. 709-719, 2006.
[16] Emil Chibowski, Lucyna Hołysz, Konrad Terpilowski, Malgorzata Jurak, “Investigation of super-hydrophobic effect of PMMA layers with different fillers deposited on glass support”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Vol. 291,NO. 1–3, pp. 181-190, 2006.
[17] S. Kamps, W. Ensinger, F. Eder, A. Berndt, H. Zeininger, “Processes and structures for generation of hydrophobicsurfaces for large-scale and industrial operations”, Applied Surface Science, Vol. 256, NO. 3, Supplement, pp. S92-S95, 2009.
[18] 張建國，「類鑽碳膜應用於抗反射及疏水梳油行為之研究」，國立台北科技大學，博士論文，2011。
[19] Vinayak V. Ganbavle, Uzma K.H. Bangi, Sanjay S. Latthe, Satish A. Mahadik, A. Venkateswara Rao, “Self-cleaning silica coatings on glass by single step sol–gel route”, Surface and Coatings Technology, Vol. 205, NO. 23–24, pp. 5338-5344, 2011
[20] Linda Y.L. Wu, S.K. Ngian, Z. Chen, D.T.T. Xuan, “Quantitative test method for evaluation of anti-fingerprint property of coated surfaces”, Applied Surface Science, Vol. 257, NO. 7, pp. 2965-2969, 2011.
[21] N. Valipour M., F. Ch. Birjandi, J. Sargolzaei, “Super-non-wettable surfaces: A review”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Vol. 448, pp. 93-106, 2014.
[22] 陳奇中，MATLAB基礎學習與應用：精要十六講，初版，東華書局，台北市，民國九十八年。
[23] 陳春福，PLC可程式控制器－原理與實習，五版，高立圖書有限公司。
[24] 顏嘉男，泛用伺服馬達應用技術，全華圖書有限公司，台北，2006。
[25] 蔡永興，「應用可饒式磁力輔助拋光工具之二維振動研究」，國立中央大學，碩士論文，2011。
[26] 承仰毅，精密加工與特殊加工，南台圖書公司，1980。

指導教授

顏炳華(Piin-hwa Yan)

審核日期

2014-7-11

推文