臺北科技大學資源工程研究所學位論文
國立臺北科技大學,正常發行
選擇卷期
- 學位論文
台9線公路與北宜高速公路通過翡翠水庫集水區範圍，本文蒐集1989-2009年北宜高速公路工程建設前至通車後，共21年期間集水區範圍水文與水質測站的水質監測以及公路交通流量數據，以統計學原理將台9線車流及雪山隧道車流量分別對降雨量以及數個水質監測數據如pH、BOD5、濁度等因子交叉分析比對，探討施工前、施工中以及完工通車後，因工程施工作業、降雨量以及交通流量的變化對水庫水質的影響、結果發現降雨量施工及交通流量對水質的濁度與BOD5影響，對pH值影響較小。而施工過程遭遇豪雨時，對水質濁度的影響較為明顯，完工通車後其影響亦不顯著。
- 學位論文
消費性電子產品的發展過程，始終不斷地朝著低成本、低功耗、多功能、輕薄短小、高效率、Time to Market等多重構面發展，因此，隨著手機與可攜式產品等的多樣化功能蓬勃發展與演進，使得高效率的SoC(System on Chip)技術在Time to Market及異質整合上面臨困難。為了能面對在不同製程與異質元件整合因素，近年來由半導體廠商所提出整合3D Package及矽穿孔電極技術(Through Silicon Via, TSV)的三維堆疊式晶圓(3Dimension Stacked IC, 3D IC)技術，既可符合消費性電子產品市場多樣化的需求。3D IC製程中包含了晶圓薄化技術(Thinning)、鑽孔技術(Via Drilling；即TSV通道的形成)、導電金屬填入技術(Via Filling)、晶圓堆疊與接合技術(Bonding)，其中又以晶圓薄化的技術最為重視。為了有效的研磨矽晶圓，研磨液中的研磨顆粒分散性是重要的課題。 本研究在於探討不同離子種類的界面活性劑(SDS、CTAB、Triton X-100)對奈米級二氧化矽膠體的穩定性影響，並應用於矽晶圓的研磨薄化上，以了解不同的研磨參數下，如壓力、轉速差、研磨液流量及濃度等，對晶圓研磨效率的影響。從實驗的結果得知，pH10的二氧化矽研磨液在三種不同種類的界面活性劑：SDS、CTAB及Triton X-100添加濃度分別為7.62mM、0.2mM及0.79mM下可以得良好的分散，其中又以Triton X-100之效果最好。另外，在矽晶圓研磨的實驗上，實驗得到了一適合的研磨條件：稀釋20倍的研磨液流量0.2L/min、研磨壓力25kPa、研磨盤上下轉速差550/505rpm，並在研磨時間3分鐘下可得到良好的晶圓研磨效率及平坦度。
- 學位論文
本研究以三種粒徑(3.5~7mm、7~15mm及15~25mm)之轉爐石於不同反應溫度、二氧化碳含率、水氣含率及反應時間等操作參數下進行加速碳酸化之研究，探討加速碳酸化對轉爐石特性之影響，以評析轉爐石加速碳酸化之可行性、最適操作參數及反應行為。由研究結果可以發現，轉爐石之主要化學組成為Ca、Fe、Mg、Si、Al等氧化物，其中以鈣的成分居多且亦存在f-CaO約3.94 %~6.28 %，顯示轉爐石應具有碳酸化之潛勢。而轉爐石加速碳酸化於最適操作條件(200℃、40%CO2及60%H2O)下進行加速碳酸化，三種粒徑之轉爐石其pH值分別從12.3、12.0及11.9下降至10.8、10.5及10.4，三種粒徑之轉爐石其熱重損失則分別從1.28 %、1.09 %及0.79 %增加至1.72 %、1.38 %及1.57 %。由OM礦物相及SEM顯微結構的觀察中則發現轉爐石表層應有碳酸鈣成份礦物的生成，而由XRD晶相繞射及FTIR光譜則分別亦可以發現轉爐石經加速碳酸化後表層有Caclite晶相及碳酸根特性吸收峰存在。 而由不同反應時間進行轉爐石加速碳酸化之研究結果可以發現，轉爐石表層之碳酸鈣晶粒大小及碳酸化厚度隨著反應時間增加而增加，且表層碳酸鈣之礦物結構則隨著反應時間由針織結構的霰石轉化為立方體結構的方解石。由XRD繞射分析結果可以發現，轉爐石表層中Calcite晶相繞射峰強度隨著反應時間增加而增加，但Portlandite與Lime的晶相繞射峰強度則隨著反應時間增加而減少。由FTIR圖譜中可以發現，轉爐石於不論經3、5、24小時加速碳酸化後其表層均存在有碳酸根的特性吸收峰，但Si-O的特性吸收峰則由943 cm-1及983 cm-1往高波數移動。由f-CaO與Ca2SiO4的化學組成分析及熱重分析結果可以發現，加速碳酸化之轉爐石表層所形成的碳酸鈣主要應來自其所含f-CaO及Ca2SiO4之鈣系物種的轉化。 另外，由毒性溶出特性試驗得知加速碳酸化後轉爐石之重金屬Cu、Cr、Pb、Ni及Zn均有明顯下降的趨勢，而由桶槽溶出試驗得知加速碳酸化後轉爐石之重金屬Cr、Pb及Ni之溶出量亦均有明顯下降趨勢。綜合以上研究結果顯示，轉爐石表層之氧化鈣及矽酸鈣於加速碳酸化過程中，應會先行發生水化反應形成Ca(OH)2及CSH膠體 ，而Ca(OH)2及CSH膠體再以液相碳酸化反應形成碳酸鈣，直到碳酸鈣佈滿轉爐石表層之孔隙，碳酸化反應即趨於平衡。而轉爐石進行加速碳酸化於其表層所形成之碳酸鈣，具有降低轉爐石高鹼性及穩定重金屬之功效，可提昇轉爐石資源化利用之價值，並兼具二氧化碳減量之效果。
- 學位論文
本研究利用反應式磁控濺鍍系統成長三氧化二鐵薄膜 (α-Fe2O3)，主要探討不同碳摻雜量對三氧化二鐵薄膜物理特性及光電化學性質的影響及分析，使用石墨靶和金屬鐵靶在 O2 和 Ar 比例為 6：27 的電漿氣氛下分別進行濺鍍， 並在濺鍍時維持壓力為 2 m torr。 三氧化二鐵薄膜在製程中，利用 X 光繞射分析、X 光射線光電子能譜儀分析薄膜的結構及表面組成，以掃描式電子顯微鏡觀察薄膜的表面型態。當薄膜厚度為 100 Å 時，α-Fe2O3 光觸媒擁有最大光電流 0.65 mA。 在碳摻雜三氧化二鐵薄膜光觸媒方面，以改變石墨薄膜濺鍍厚度作為參數，濺鍍後於空氣和真空 2 種環境下熱處理，探討不同環境對碳摻雜產生的影響。利用紫外光 / 可見光吸收光譜量測薄膜在不同波長下的吸收，波長逐漸往可見光區位移，結構仍維持 α-Fe2O3 相摻雜後直接能隙為 1.8 到 2.0 eV 而霍爾量測發現載子濃度由 1.073×1014 增加到 4.807×1014。光電化學量測方面，以 1M 的 NaOH 水溶液作為電解液，最佳參數為真空下熱處理，碳薄膜厚度 5 Å 的α-Fe2O3試片。施加偏壓 0.7 V 時，光電流值增加為 1.2 mA/cm2，入射光光子轉換效率約 11.5 %，在 λ = 385 nm。穩定性測試可達 24 小時，產氫量為 5.3 mL (24 hr)。
- 學位論文
本研究利用水溶性高分子聚乙烯醇 (PVA) 溶液與鋁酸鈉溶液進行反應，製成有機/無機複合塗料，聚乙烯醇之中的羥基 (-OH) 與鋁酸之鋁離子 (AlO4-) 產生縮合鍵結形成三維的網狀結構，第一部分探討不同 PVA/NaAlO2 莫爾比製成之複合塗料其力學與化學性質之差異，又以 PVA/NaAlO2 莫爾比為 30 時有最佳之力學性質。因此，後續實驗均採用PVA/NaAlO2 莫爾比為 30 進行實驗。 第二部份探討複合塗料於陳化時間改變下性質的變化。實驗結果發現，當陳化時間超過 2.5 小時，塗料本身就維持穩定狀態。爾後，對塗料本身進行齡期時間下力學強度之分析。結果顯示，當齡期時間對塗料本身力學與化學性質均無太大變化，由此可知，複合塗料於不同齡期天數下仍具有極高之穩定性。第三部份係將塗料進行塗佈於不同基材上進行人工風化試驗，探討塗料抗風化之可行性。實驗結果指出，複合塗料均能有效保護試體，不受外界環境之侵蝕，其中以乾濕試驗下最為明顯。最後，再將複合塗料添加氫氧化鋁粉體製成複合耐火塗料，試驗後發現，能有效的減緩火害的時間，並使背板最終溫度降低。
- 學位論文
台灣的大地工程具極高的複雜性及不確定性，施工後構造物行為異於設計之情況時有所聞，為業主、承商、設計單位常見的爭議課題。本研究以萬里－瑞濱線第十六標隧道工程為案例，該隧道在規劃期間已預知地質條件不良、設計過程雖已納入因應對策，但施工過程圍岩變形異常之大且持續發生，且因情境不同於設計過程所擬定條件，而未持續採用因應對策致變形侵入淨空，導致修挖與變更設計之情況。 預防是減少事故爭議之最佳策略，本研究建議有關工程災害之處理方式宜列入工程契約條款；於事故發生時，依據事故條件，適時啟動鑑定作業，以標準程序蒐集相關事証，還原事故真相，並合理評估各單位責任歸屬比例之建議，已協助院檢機關發現事實真相。本研究除探討案例之背景，亦透過變形原因鑑定之成果，探討隧道工程遭遇類似案例的處理對策，俾供參考。
- 學位論文
岩石的熱學與力學特性近年來因放射性廢棄物處置的需求而受到矚目。然而相關研究多數集中在不同溫度場下的力學特性，對於岩石熱學與力學特性的相互關係，以至於其間的影響因素，報導仍不多見。 本研究依據能量守恆原理，建立岩石荷載過程熱力耦合方程式，並求得其解析解。繼而以木山層與大寮層砂岩為對象，量測岩石的熱學特性參數，並進行不同荷載條件的力學試驗，試驗過程利用紅外線熱影像儀測量試體表面溫度隨應變之變化，採實驗途徑探討岩石熱學與力學特性的耦合關係。試驗結果發現，岩石試體表面溫度隨荷載的增加而有增加的趨勢，惟溫度變化特性於不同荷載試驗下明顯不同。經採用參考試體校正溫度變化以及雙紅外線熱影像儀對比測量結果顯示，愈遠離試體中心與愈接近載具接觸位置，試體表面溫度愈低，推論荷載過程加諸於試體的能量亦出現逸散現象，自試體與金屬載具接觸位置流失，而造成表面溫度的下降。