27、氢气气泡演变对性能的研究及珠宝铸造损耗估算

氢气气泡演变对性能的研究及珠宝铸造损耗估算

1. 电化学放电加工中氢气气泡演变研究

在电化学放电加工（ECDM）过程里，电极间引入电位差会形成电化学电池，引发电解过程，促使两个电极产生气泡。这些气泡因为表面张力会附着在工具表面。研究人员对作用在气泡上的力进行了测量，具体如下：
- 作用力分析
- 浮力（(F_b)） ：计算公式为 (F_b = C_b \times g \times R^3 \times (\rho_L - \rho_g))，这里 (R) 是气泡半径，(\rho_L) 是电解质密度，(\rho_g) 是氢气气泡密度，(g) 是重力常数，(C_b) 是浮力系数。
- 表面张力（(F_{sy}) 和 (F_{sx})） ：(F_{sy} = C_{SX} \times \sigma \times R)，(F_{sx} = \frac{d_w \times \sigma \times \pi \times (\cos\beta - \cos\alpha)}{\alpha - \beta})，其中 (C_{SX}) 是 X 方向表面张力系数，(\sigma) 是表面张力，(d_w) 是相关参数，(\alpha) 和 (\beta) 是角度。
- 静电力（(F_{ES})） ：当辅助电极阳极上的电荷 (Q) 和工具电极阴极上的电荷 (q) 相距长度为 (L) 时，(Q) 产生静电场，其电场强度 (E = \frac{K \times Q}{L^2})，电荷 (q) 受到的静电力 (F_E = E \times q = \frac{K