• 學位論文

GeSbTe硫屬化合物之微結構對太陽能電池的效率研究

GeSbTe硫屬化合物已被成熟地應用在光碟媒體儲存上，其結晶與非結晶相二者不同的光學折射率可以用來儲存數位訊號。GeSbTe相變化材料除了具有光學上的特性，也具有優異的電學特性。電性的變化目前已被研究使用在非揮發性記憶體上，施加不同電壓的方式可將GeSbTe相變化材料作可逆式的微結構操作，所得到不同的電阻率亦可用來作為數位訊號的記憶單元。 本研究使用射頻交流濺鍍法來製備GeSbTe化合物薄膜，並將其成功地應用於太陽能電池。GeSbTe化合物薄膜分別使用濺鍍功率 20 W與 30 W的條件下沉積，並以XRD、SEM、UV-Visible光譜儀及Hall量測儀等觀察薄膜之物理及光學特性。濺鍍功率20 W所沉積的薄膜經由熱處理後形成類似GeSb2Te4的結晶相，具有較高的光學穿透率; 濺鍍功率30 W沉積的薄膜經熱處理後形成具有兩種類似Ge2Sb2Te5與GeSb2Te4的結晶相，薄膜結構則具有低的光學穿透率。沉積之薄膜經由熱處理後具有P型半導體特性，可以應用在太陽能電池元件。電池元件為ITO/GST/n-Si/Cr所形成之四層堆疊膜層結構。電池元件在真空環境下熱處理，元件之透明導電電極表面會產生突起物，但在Ar氣氛下的熱處理，突起物有減少的現象。濺鍍功率 20 W之60 nm厚度的GeSbTe薄膜之電池元件，在150℃的熱處理溫度下持溫30分鐘，其電池效率具有最大的效率0.701％。

• 學位論文

生醫硫酸鈣材料含量百分比在SBF之降解率

硫酸鈣（CaSO4）與磷酸鈣（TCP）兩種生醫陶瓷材料，因具有良好的生物相容性、無毒細胞性，並且為人體骨骼內主要成分，已被廣泛研究與運用於骨科及牙科等外科手術中，作為骨缺陷修補材料。 硫酸鈣植入骨缺陷處能提供骨細胞生長之養分，具有骨誘導性。但在人體內與骨組織接觸時，由於過快的吸收速度，會在骨填補處產生骨缺陷現象，不利於骨組織生長。磷酸鈣所含之鈣磷成分與人體骨骼比例相似，在人體骨骼中具有骨傳導性，適合作為骨組織生長支架。但需經過相當長的時間才能降解或不被吸收，骨導引生長速度極為緩慢。因此，藉由硫酸鈣與磷酸鈣的複合成型，製成之人體植入骨替代之材料，應可解決單一材料的不足性。 本實驗將硫酸鈣與磷酸鈣以不同重量百分比混和，水合製成複合材料。研究中，各個含量百分比下的複合材料物理性質、機械性質、降解率，及生物相容性之常數變化均加以探討，且利用SEM對複合材料進行分析。同時建立一添加具有的生物活性與生物相容性的二氧化鈦對照組，研究二氧化鈦在細胞培養中的影響。實驗並針對材料降解實驗的結果，轉換為降解趨勢數據，推導出化學反應動力機制，瞭解此生醫複合材料降解反應之步驟。 硫酸鈣與磷酸鈣生醫陶瓷材料混合成形後，機械性質及生物相容性相對於單一材料均有所提升。磷酸鈣含量在10~30wt%時，具有顆粒強化的作用，因此機械強度增加，此時孔隙度在10~15%之間。在細胞活性實驗中，磷酸鈣含量增加，細胞活性提升。此外，含有二氧化鈦能得到較好的細胞活性值，本實驗發現二氧化鈦的添加，確實可提供複合材料良好的生物相容性。

• 學位論文

球磨對鈦酸鋇粉體物性、燒結特性及其介電特性之影響

積層陶瓷電容器(MLCCs)廣泛的使用於電子產品中，隨著電子產品小型化發展，MLCC也朝著多層數且薄層化而發展，藉此提高電容值。為了製作較薄的陶瓷介電層，則必須使用微奈米之鈦酸鋇粉末，微奈米之鈦酸鋇粉末通常可藉由各種合成方法製得，但其成本較高。因此在MLCCs產業界常常使用微米之鈦酸鋇粉，再以機械研磨將粉末磨細，一方面可以有效的控制粒徑大小與分佈，另一方面可以降低成本。在機械研磨製程中，會添加許多添加物，藉此調整介電陶瓷之特性，因此機械研磨在MLCCs製程中扮演相當重要之角色。 本研究使用市售水熱法(BT01)法與草酸法(BT02)之鈦酸鋇粉末，經由不同的球磨時間後，針對鈦酸鋇之物理特性，如粒徑、粒徑分布、晶體結構、B.E.T.比表面積、鋇鈦比、晶格常數(c/a比)與鋯汙染等做一探討。此外將粉末以單軸成型機製作成生胚後燒結，觀察球磨對燒結後之特性與介電特性之影響。 本研究結果，粉末粒徑隨球磨時間增加下降，於球磨48 h時可得最小粒徑BT01為0.53 μm，BT02為0.64 μm，且粒徑分佈呈單峰常態分佈；經球磨後，鈦酸鋇晶體仍屬於正方晶結構(tetragonal)，但其c/a比隨著球磨時間增加而並無變化；B.E.T.比表面積隨著球磨時間增加而上升，於球磨48 h時，BT01為2.47 m2/g，BT02粉末為1.96 m2/g；鋇鈦比隨著球磨時間增加並無變化，其鋇鈦比＜1；隨著球磨時間增加鋯離子析出量增加，於球磨48 h時達75 ppm；純鈦酸鋇粉末，介電常數隨著球磨時間增加而下降，於球磨48 h時，BT01粉末之介電常數為1978，BT02粉末之介電常數為4697；添加X7R配方之鈦酸鋇粉末，介電常數隨著球磨時間增加而上升，於球磨48 h時，BT01之介電常數為1768，BT02之介電常數為1881；添加X7R配方之鈦酸鋇粉末，其介電損失隨球磨時間增加而下降，於球磨48 h時，BT01之介電損失為2.17%，BT02之介電損失為1.08%。

• 學位論文

低溫燒結六方晶鈦酸鋇之微波介電特性

為了因應低溫共燒陶瓷（LTCC）的快速發展，許多具良好微波介電性質之高溫燒結的介電材料，發展出利用液相燒結之技術在不影響微波性質之條件下降低其燒結溫度。而近年來發現經受體摻雜之高溫相六方晶鈦酸鋇（h-BaTiO3）陶瓷具有微波介電特性，其中授體摻雜 Mn元素之六方晶鈦酸鋇Ba(Ti1-xMnx)O3，當 x=0.15時在1150℃持溫煆燒4小時即可獲得純相六方晶鈦酸鋇，具有可應用於低溫共燒陶瓷之可能性；而當x=0.5時，六方晶鈦酸鋇Ba(Ti1-xMnx)O3陶瓷具有滿足介電共振器之微波介電條件，因此以此兩種化合物為主題進行低溫燒結研究。 本研究主要是利用傳統固態反應法，將BaCO3、TiO2 、Mn3O4混和後，煆燒成六方晶鈦酸鋇 Ba(Ti1-xMnx)O3（x=0.15、0.5），再將Ba(Ti1-xMnx)O3 粉末添加不同燒結助劑於以降低高溫相六方晶鈦酸鋇之燒結溫度，並且維持高的介電常數（εr）、品質因數（Q×f）以及降低共振頻率溫度係數（τf）。本研究將針對緻密化行為、微結構變化及微波介電性質作探討，結果發現添加Bi2O3、Li2CO3之 Ba(Ti1-xMnx)O3可以形成液相燒結，有效降低六方晶鈦酸鋇之燒結溫度約 200℃~ 300℃，並可獲得不錯的微波介電性質。其中，最佳微波介電性質出現在添加5wt% Bi2O3之 Ba(Ti0.5Mn0.5)O3，燒結溫度1250℃時，可得到接近於的共振頻率溫度係數，其介電性質為εr = 30.1、Q×f = 4,340 GHz及τf = -2.4 ppm/℃。

• 學位論文

添加高分子電解質對於鈦酸鋇粉末分散性質的影響

積層陶瓷電容器為陶瓷電容的一種，其結構主要是介電陶瓷粉與內外電極所組成。鈦酸鋇為積層陶瓷電容器之關鍵原料，其具有優異的介電常數。近幾年來，由於環保意識的抬頭，研究方向逐漸朝向水系鈦酸鋇漿料發展。然而鈦酸鋇在水中不易分散，為了防止粒子的聚集，典型的方法則是採用高分子電解質做為分散劑。在商業分散劑中，陰離子型分散劑-聚丙烯酸（PAA）的高分子電解質常被用於水系鈦酸鋇，主要是因為丙烯酸共聚合物的羧酸官能基能吸附在鈦酸鋇表面且充分的達到靜電斥力而達到良好的分散。本次研究的重點是聚羧酸分散劑的分子結構對水系鈦酸鋇的影響，使用三種不同分子結構的聚羧酸分散劑，聚丙烯酸PAA（Poly(acrylic acid)）；聚丙烯酸共馬來酸PAMA（Poly(acrylic acid-co-maleic acid)）；聚衣康酸PIA（Poly(itaconic acid)）。以13C-NMR及FT-IR確認自行合成之分散劑-PIA的結構及GPC測定其分子量。使用電位滴定法測量分散劑解離率及吸附量，利用zeta電位、流變、沈降試驗等實驗結果，來解釋不同之分子結構與羧酸密度對水系鈦酸鋇漿料分散性的影響。

• 學位論文

熱均壓製程對純鉻靶材微結構與機械性質影響之研究

純鉻靶材近年來常用在金屬表面處理及平面顯示器的應用，因此其靶材的供應亦顯得更函重要；傳統製作純鉻靶材多冺用鑄造的方式，但其鑄錠常會有成份偏析、多孔性、及微結構不均勻等缺陷出現，即使經後續熱處理或熱函工亦無法將其完全去除。 本研究冺用真空燒結(Vacuum Sintering)、熱壓法(Hot Pressing)與封罐熱均壓(Canning-HIP)的粉末冶金方式製備純鉻靶材，藉由進行一系列的測試，以探討不同粉末冶金法對其特性之影響；此外，我們也冺用熱均壓(Hot Isostatic Pressing)製程來改善熱壓純鉻靶材之性質。 實驗結果顯示，燒結方法需較高的溫度(＞1480°C )以提供粉末燒結所需之驅動力；熱壓法製作的靶材經由熱均壓處理後可進一步提升其緻密性和性質，其中相對密度由98%提升至99.5%；而封罐熱均壓製程的純鉻靶材其相對密度更可高達99.7%，三點抗折強度(58 MPa)為真空燒結法製備之靶材的五倍以上，此外，利用封罐熱均壓所製備的鉻靶其電性(8.003 × 10-5 Ω-cm)和相對密度(99.7%)較佳，適合用於精密的濺鍍工業上。

• 學位論文

針織機布面捲收緯斜之研究與分析

本研究係對剖布機之布面緯線變形所產生之曲線利用X,Y座標對其加以統計分析，討論其機構中各桿件相對位置對布匹行經路徑之影響並探討其U型桿之設計依據，進而分析各桿件於布匹行徑時之最佳位置，以利設計者定義各桿件於設計時之最佳起始位置。 本研究的目的在於了解剖布機作動時其將布面展開之U型桿的設計理論，並從研究中分析各桿件相對位置對布匹行走路徑的影響，從而推導出其最佳之相對位置，以供廠商或設計者在調整或設計時一參考數據並建議改善方向。實驗方法是將變形之曲線視為一多項式函數曲線並在此曲線中之最低點(行走路徑最短者)取一水平線當基準線，量測X，Y值，透過電腦軟體做曲線擬合求方程式，再對相關桿件做微調，收集數據並與原始函數做比較，分析其影響，進而修正其變形量以找出變形量最少之最佳相對位置。

• 學位論文

體感電玩排檔桿之研發

本研究針對排檔桿之相關專利文獻已做詳細分析，並以排檔桿驅動方式為原則進行分類，其中，排檔桿之驅動大致上可區分為動力與動作二大類。完成各國專利分類分析之程序後，接著須為此排檔桿內部機構確立設計條件，如操作過程中必須有真實駕駛中的感覺，同時，兼具安全性、趣味性、真實性與耐用性等，依前述之設計條件構思出機構之設計初體。 本研究利用機構合成之方法，經過設計需求的設立，使用萬向接頭機構，並藉由Soild Works 2007電腦輔助設計軟體，進行模擬駕駛遊戲機之尺寸合成，建立其3D Model，再利用Ansys11.0之模擬軟體進行應力、應變及位移之分析，以確定所設計機台之強度，再應用Soild Works 2007模組中COSMOSMotion指令之模擬功能，對所設計之機台進行動態模擬，確認模擬駕駛遊戲機於操作過程中無干涉情形發生，最後則進行實體模型之打樣製作，使創新設計之體感電玩遊戲機得到驗證，透過此分析得以了解與確立遊戲機台之可行性與正確性。

• 學位論文

直條機傳動與疊紗機構之研發

本研究係有關於直條機傳動與疊紗機構之研發。首先針對各種類型之直條機傳動與疊紗機構，進行廣泛之論文及專利公報蒐集，且加以整理分類與分析其優缺點，參考此分析結果之後，設計出一款新型直條機傳動與疊紗機構。傳動機構最主要的功能為令直條紋用紗筒與疊紗機構同步運轉，使直條紋用紗線能順利供給疊紗機構進行繞線的動作，來織造出直條紋布樣。 依據創新機構設計流程，首先定義出主要之設計需求及限制，並依照主要功能及關鍵尺寸來設計直條機傳動與疊紗機構的基礎架構，架構完成以後，再設計一組齒輪系來驅動直條紋紗筒承載機構與疊紗機構。本研究先以Pro/Engineer Wildfire繪圖軟體繪製直條機傳動與疊紗機構之3D模型，繪製完成後再進行機構運動模擬及干涉檢查，最後以ANSYS Workbench進行應力分析，以瞭解其應力分佈狀態，最後再根據分析結果來進行機構強度方面的必要修正。

• 學位論文

楔形體導波於具缺陷陵線傳播上模態轉換行為探討

楔形體導波(wedge wave, WW)是沿著楔形體(wedge)尖端傳播的一種彈性波。ASF模態(Antisymmetric Flexural Mode)是楔形體導波最常被研究，其能量集中在頂端大約一個波長的範圍內，本論文設計各種缺陷狀況假設並以超音波探頭量測WW波經過缺陷會有多少振幅反射或穿透，並將係數做個系統化的整理，並探討當ASF接觸到缺陷時，此時模態轉換也會發生，本論文也將探討波在缺陷中的行進速度和性質以及模態轉換的特性，將會設計各種的缺陷大小參數來一一比較。 本研究利用FEM動態分析模擬不同缺陷形狀之波傳行為，實驗與有限元素分析的結果發現反射係數隨著缺陷深度增大而上升，穿透係數則隨之下降。得知缺陷深度與反射係數成正比，與穿透係數成反比。