纳米粉体制程在线粒径测量系统的研发

发展了一套在线光纤式动态光散射粉体粒径测量系统,作为纳米颗粒制程粒径参数测量与分析.工业上对纳米粉体性质均一性(Uniformity)要求较高,为了获得在线制备纳米粉体颗粒的精确粒径大小与分布,本研究由激光动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)原理,利用光纤探头方式,研制了一套在线粉体取样与粒径测量系统,针对目前台北科大自行研发的真空潜伏纳米流体制程(SANSS)进行了系统整合与测试.本研究针对100 nm标准粒径大小的聚苯乙烯(Polystyrene)粉体进行系统测量能力评估,确定了研发系统测量准确度(Accuracy)与重现性(Repeatability).实验结果显示,研发系统测量的平均粒径最大误差值在8%以下,初步确定测量系统可有效地监控纳米流体制程,提供纳米粉体制程的重要在线信息.     

真空潜弧以超音波辅助制备奈米二氧化钛悬浮液之制程最佳化

本文以新式的奈米微粒制备方法-超音波辅助真空潜弧制程制备奈米二氧化钛悬浮液,针对该制程之制程参数,如电流、放电幅、崩溃电压与超音波振幅,搭配稳健性设计法进行研究,以期利用最少的实验来获得最佳之二氧化钛奈米悬浮微粒制备条件.经由实验结果得知,以超音波辅助真空潜弧制程可获得分布小且均匀的二氧化钛奈米悬浮微粒在表面电位方面,所制备之悬浮液之零点电位值约为pH5,藉由悬浮液pH值的改变,越远离零点电位值之悬浮液呈现较好之分散性,越接近则产生凝聚现象.在光催化方面,所制备之奈米二氧化钛悬浮液在光波长360～380 nm时产生吸收紫外光现象,藉由穿透率与吸收波长的计算可获得制备之二氧化钛微粒能带间隙为3.4 eV.     

电泳披覆奈米二氧化钛薄膜之开发与特性研究

本研究将奈米二氧化钛粉体以电泳披覆法披覆于不锈钢电极基材表面,并进行后续热处理,以增加其附着强度.实验结果显示,奈米二氧化钛薄膜经600℃烧结处理后,结构上仍为锐钛矿相之二氧化钛,并未有明显变化,且能有效的增加薄膜与基材间之黏着性;然而经过800℃烧结处理后,薄膜结构由锐钛矿相之二氧化钛逐渐相变化为金红石相,应力变化引起裂缝产生,并导致奈米二氧化钛薄膜性质降低.     

纳米氧化铝刹车油特性

纳米氧化铝刹车油(Brake nanofluid)由本校自行设计的电浆放电纳米制造系统生产,电浆电弧放电所产生的高温将铝钯材瞬间汽化产生纳米颗粒氧化铝,以压力差将汽化金属吸入冷却液(Dot3),而纳米氧化铝会均匀融入冷却液而得纳米氧化铝刹车油.对所生产出的纳米悬浮氧化铝颗粒大小进行检测分析,经由透射电子显微镜(TEM),X光衍射仪来鉴定所生产纳米悬浮液外观以及组成成分,并对刹车油共沸点及粘度特性作具体探讨;生产的纳米氧化铝粒粒径约为30 nm,平均粒径也可达到50 nm左右,而且纳米氧化铝流体颗粒外形呈现圆形度,分布均匀,能提供刹车系统较低起始摩擦力,同时提升刹车油共沸点及粘度性,能增加刹车安全性.     

奈米流体制程电导度量测系统之研究

奈米微粒的监测与控制技术,目前处于研究阶段,信息十分有限.本文的目的是建立奈米电导度自动量测系统,应用于奈米制程上.本系统采用潜弧奈米合成系统(SANSS)生产奈米流体,并于制程中自动量测其电导度;且撷取回授电流经过滤波,再传送至A/D模块、PLC、计算机,完成奈米流体生产制程之监控与建立电导度自动量测系统.奈米制程中之离子化放电亦以IsSpice软件作仿真分析,再与实际系统做比较,并克服噪声干扰问题.本系统经再三测试,实现了奈米流体稳定的生产及电导度自动量测,可作为发展奈米技术之参考.     

以不同的气凝合成法制备ZnO奈米微粒之分析比较

本文在探讨分别以两种不同的奈米微粒制备方法-电浆电弧气凝合成制程与高周波气凝法制程,制备ZnO奈米流体.两种方法皆以纯Zn的块材作为实验材料,但以不同的加热方式使材料产生气化,同时也以不一样的收集方法获得ZnO奈米流体;前者为湿式过滤法,后者为水幕收集法.实验结果显示(1)电浆电弧气凝合成法在加工电流为75 A,真空腔内之工作压力到100torr以下时,从TEM分析可获得50 nm左右之微粒;当收集温度由5℃降低至-10℃时,由TEM观察可获得20 nm左右之微粒.(2)高周波气凝法制程,使用收集距离30 mm、加热温度700℃、收集液温度2℃及氧气(O2)40torr等实验参数下,由TEM观测粒径约40 nm.