第四章 實驗結果
4.1 石墨粉的 TGA 測試
將 約 5 毫克 的石墨粉放入熱重分析儀器（ Thermogravimetry Analysis, TGA）中，參數設定為 900℃，每分鐘上升 30℃，觀察石墨 粉加熱時重量的的變化，結果如圖 4-1 所示。圖中顯示石墨粉在溫度
4.3 鎳電鑄結果
（Scanning Electron Microscopy，SEM）下觀察。圖 4-8 及圖 4-12 可 看出電鑄的初期時，石墨粉附著在基板的情形，由於石墨粉顆粒平均 約為 5μm 並且附著的速度遠大於鎳離子還原成鎳的速度，所以造成 複合電鑄層以顆粒的方式沈積。在石墨粉不斷的沈積上去後，以及鎳 離子不斷還原成鎳，複合鑄層結構越來越密實，尤其是底部，結構越 是密實。隨時間電鑄結構的厚度如表 4-3 所示，沈積速度大致上成線
性成長。
4.4.2 X 射線能譜分析儀分析
雖然從上面可看出石墨粉沈積的情形，但為了確認這些顆粒是否 就是石墨粉，因此將電鑄出來的試片放入 X 射線能譜分析儀（Energy Dispersive X -Ray Spectrometer，EDS）進行組成成份之分析。測試 的試片為石墨粉濃度為 30g/L，電流密度為 5ASD，電鑄時間為 4 小時。
堆疊，由稀疏的顆粒到最後形成較緊密的堆疊，加上鎳離子的還原， 密度 2ASD-240min 的厚度大於 10ASD-48min 的厚度，這可能為電流密 度 2ASD-240min 電鑄的時間較長，使得石墨粉有較多的機會沈積在上 面。至於微結構看來（圖 4-17 與圖 4-20），電流密度 10ASD-48min 密實的比例大於電流密度 2ASD-240min，符合上一節所討論的電流密 度大小影響。
當石墨粉濃度提高至 50g/L 時，從鑄層厚度看來（表 4-5）電流 密度 2ASD-240min 的厚度與 10ASD-48min 的厚度差距不大，主要還是 在石墨粉沈積上，因石墨粉沈積的方式是隨機的，所以會造成厚度差
度較大。雖然理論上而言石墨粉濃度越大，石墨粉沈積的機率越高，
當石墨粉濃度 10g/L。其電流密度 5ASD，電鑄時間為 240min，電鑄 出的微結構如圖 4-25 所示，之後，加熱至 600℃，加熱時間 24 小時，
表 4-1 石墨粉加熱 4 小時後氧化比率結果 溫度（℃） 450 600 700 氧化比率（％） 0.167 71.105 99.999
表 4-2 石墨粉加熱 24 小時後氧化比率結果
溫度（℃） 400 500 550 600 氧化比率（％） 0.858 11.092 85.446 98.815
表 4-3 10g/L-2ASD 鑄層厚度
電鑄時間（min） 10 30 60 120 鑄層厚度（μm） 65.1 126 282 482
表 4-4 10g/L 鑄層厚度
電鑄時間 240min 48min
電流密度（ASD） 2 5 10 10 鑄層厚度（μm） 606 708 672 396
表 4-5 50g/L 鑄層厚度
電鑄時間 240min 48min
電流密度（ASD） 2 5 10 10 鑄層厚度（μm） 372 556 682 407
95 100 105 110
0 200 400 600 800 1000 溫度（℃）
重量百分比（﹪）
圖 4-1 石墨粉的 TGA 測試結果
圖 4-2 10ASD-240min 電鑄結果的鎳顯微組織照片
圖 4-3 10ASD-240min 電鑄並加熱後的鎳顯微組織照片
圖 4-4 10g/L-2ASD-10min 表面圖 圖 4-5 10g/L-2ASD-30min 表面圖
圖 4-6 10g/L-2ASD-60min 表面圖 圖 4-7 10g/L-2ASD-120min 表面圖
圖 4-8 10g/L-2ASD-10min 顯微組織照片
圖 4-9 10g/L-2ASD-10min 顯微組織照片
圖 4-10 10g/L-2ASD-30min 顯微組織照片
圖 4-11 10g/L-2ASD-60min 顯微組織照片
圖 4-12 10g/L-2ASD-120min 顯微組織照片
圖 4-13 30g/L-5ASD-240min 顯微組織照片
圖 4-14 30g/L-5ASD-240min 成份分析
圖 4-15 30g/L-5ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-16 30g/L-5ASD-240min 加熱後成份分析
圖 4-17 10g/L-2ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-18 10g/L-5ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-19 10g/L-10ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-20 10g/L-10ASD-48min 加熱後顯微組織照片
圖 4-21 50g/L-2ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-22 50g/L-5ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-23 50g/L-10ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-24 50g/L-10ASD-48min 加熱後顯微組織照片
圖 4-25 10g/L-5ASD-240min 顯微組織照片
圖 4-26 10g/L-5ASD-240min 加熱後顯微組織照片
圖 4-27 50g/L-5ASD-240min 顯微組織照片
圖 4-28 50g/L-5ASD-240min 加熱後顯微組織照片
第五章 結論
構反而較稀疏。
（a）
（b）
（c）
（d）
圖 5-1 石墨粉電鑄過程
石墨粉 鎳 銅基板
參考文獻
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