研究生: |
莊嘉瑞 Jia-Ruei Juang |
---|---|
論文名稱: |
以電漿電弧法製備奈米銅流體之最佳化研究 A Study on Optimization of the preparation for Copper nanofluid by Plasma Arc System |
指導教授: |
鄭慶民
Cheng, Ching-Min |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工業教育學系 Department of Industrial Education |
論文出版年: | 2013 |
畢業學年度: | 101 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 99 |
中文關鍵詞: | 電漿電弧 、氣相合成法 、奈米流體 、田口實驗法 |
英文關鍵詞: | Plasma arc, Vapor phase synthesis, Nanofluid, Taguchi method |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:187 下載:7 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本研究自行研發完成之奈米流體製備系統以氣相合成法製造二次粒徑銅奈米流體。藉由過去文獻與研究資料找出影響奈米粒子粒徑的相關實驗參數並設計出直交表,將實驗產物以SEM、EDS、TEM、粒徑分析儀與光譜儀等檢測儀器分析形貌與成分。最後利用田口實驗法找出製備銅/奈米流體的最佳化參數,並結合變異數分析進行分析。經實驗結果得知,不同參數下生成的產物出現團簇現象,且因冷卻導致出現片狀及立方體狀之粒子形貌,但都已達到奈米級粒子,且成分確為銅材質。由光譜儀觀察得到L9的實驗參數吸收率最大,表示該實驗參數可得較高濃度之銅/奈米流體影響。另由田口實驗法分析得到之最佳化參數為收集液常溫、電流60A、脈衝頻率15Hz、反應氣體流量1.5Lpm,所得到的奈米粒子二次粒徑為最小,可達到240 nm左右,其中由變異數分析法計算可得反應氣體流量及電流安培為製備銅/奈米流體影響因素為顯著因素。
This study use the method of nanofluid vapor phase synthesis to make secondary particle size of copper nanofluids which is developed by our own laboratory. According to previous literature and research data, the researcher identify the impact of nano-particle size and design parameters orthogonal array. After that, the researcher uses SEM, EDS, TEM, particle size analyzer, and Optical spectrometer to analyze the morphology and composition of the experimental products. Eventually, the researcher uses Taguchi method to get the parameters of copper nanofluid optimization, and then the researcher also uses variance analysis to analysize them.
As a result, different products under different parameters lead to clusters phenomenon and the cooling process makes the particles become flake or cube-shaped, however, they all reach the nanometer-sized particles and the composition is indeed the copper. By the spectrometer, L9 gets the maximum parameters of absorption, which indicate that the experimental parameters can get the higher concentration of copper nanofluid effects. Moreover, the researcher obtains the optimal parameters for the collection of fluid temperature at room temperature, amperage 60A, pulse frequency 15Hz, reactive gas flow 1.5Lpm by the Taguchi method. Futhermore, it gets the shortest secondary particle diameter of the nanoparticles. It is about 240 nm. Finally, the reaction gas flow and amperage for the preparation of copper nanofluid are the significant factors.
1. 陳益國,“二氧化鈦光觸媒奈米粉末之製備及其光催化效果之研究”,國立林科技大學化學工程系碩士論文,民國92年。
2. 楊重光編著,“奈米科技與產業導論”,普林斯頓國際有限公司,台北,民國93年。
3. 劉德勇、江旭政,“電機月刊”,第9卷,第5期,第140頁,民國88年。
4. Agatsuma, M. Furuse, M. Umeda, S. Fuchino, W.J.Lee and J.M. Hur,“Properties of MgB2 superconductor by doping impurity of SiC, graphite,C60, and C nano-tube ” IEEE Transctions on applied supercond uctiveeeity,vol. 16, pp. 1407-1410, 2006.
5. 徐國財、張立德編著,“超微粒子材料技術”,復漢出版社,台北,民國78年。
6. D. P. Kulkarni, R. S. Vajjha, D. K. Das and Daniel Oliva, “Application of aluminum oxide nanofluids in diesel electric generator as jacket watercoolant” Science Direct Applied thermal engineering, vol. 28, pp. 1774-1781, 2008.
7. C. Choi, H. S. Yoo and J. M. Oh, “Preparation and heat transfer properties of nanoparticle-in-transformer oil dispersions as advanced energy -efficient coolants” Science Direct Current applied physics, vol. 8, pp.710-712, 2008.
8. 范光照等編著,“奈米工程概論”,普林斯頓國際有限公司,台北,民國92年。
9. 陳澄河、歐明坤、林世祥、王淑君、謝孟哲和顏富士, “高功能奈米級α-氧化鋁粉末應用於紫外光(UV)硬化塗料”,中華民國陶業研究學會會刊,第25卷,第四期,第11-18頁, 民國95年10月。
10. 趙斌,“奈米Crystal材料的形貌控制研究進展”,台灣化工學會57期,民國99年2月。
11. 陳智成、龔家賦、楊先仁和顏富士, “以水鋁石膠體為黏結劑之奈米氧化鋁擠出泥料的製備及特性研究”,中華民國陶業研究學會會刊,第25卷,第四期,第19-22頁, 民國95年10月。
12. 尹邦躍編著, “奈米時代”,五南圖書出版有限公司,台北,民國91年。
13. 徐國財、張立德編著,“奈米複合材料”,五南圖書出版有限公司,台北,民國93年。
14. 王世敏等編著,“奈米材料原理與製備”,五南圖書出版有限公司,台北,民國93年。
15. T. X. Phuoc, Y. Soong and M. K. Chyu, “Synthesis of Ag-deionized water nanofluids using multi-beam laser ablation in liquids” Optics and laser in engineering, vol. 45, pp. 1099-1106, 2007.
16. H. Chang and Y.C. Chang, “Fabrication of Al2O3 nanofluid by a plasma arc nanoparticles synthesis system” Journal of materials processing technology,vol. 207, pp. 193-199, 2008.
17. R. Sarathi, T. K. Sindhu, S. R. Chakravarthy, and R. Jayaganthan, “Processing and characterization of naon aluminum powder using electric explosion process (EEP)” IEEE Pulsed power plasma science, pp. 391-394, 2007.
18. T. F. Young, C. C. Ting, Y. C. Lin, T.R. Tseng and C. M. Wu, “Growth and characterization of naon diamond powder fabricated by microwave plasma torch” IEEE Semiconducting and insulating materials, pp. 147-150, 2004.
19. 施瑞虎、鄭世裕編著,“奈米粉體製程之能量與目前成果”,奈米國家型科技計畫辦公室,台北,民國93年。
20. C. C. Ting, T. F. Young and C. S. Jwo,“Fabrication of diamond nanopowder using microwave plasma torch technique” Int J Adv Manuf Technol, vol. 34, pp. 316-322, 2007.
21. H. Chang and M. K. Liu, “Fabrication and process analysis of anatase type TiO2 nanofluid by an arc spray nanofluid synthesis system” Journal of crystal growth, vol. 304, pp. 244-252, 2007.
22. J. K. Lee, J. K. Lee, Y. M. Jeong, S. I. Cheong and Yujin Hwang, “Production and dispersion stability of nanoparticles in nanofluids” Science Direct Powder technology, vol.186, pp. 145-153, 2008.
23. 陳宏軍,“氧化鋅奈米粉末之製備與研究”,大同大學材料工程系碩士論文,民國93年。
24. A. Gautam, G. P. Singh and S. Ram, “A simple polyol synthesis of silver metal nanopowder of uniform particles” Science Direct Synthetic metals,vol. 157, pp. 5-10, 2007.
25. 赤崎正則、賴耿陽,“電漿工學的基礎”,復文,台南市,民國75年。
26. 謝文宗、蘇濬賢、鄭文欽、黃駿、劉志宏、許文通,“次世代FPD大氣電漿光阻灰化系統”,機械工業,第318期,第45-57頁, 民國98年9月。
27. 園田宏文、陳永璋、陳冠宏,“電漿電弧原理與電漿焊接之應用(I) ”,焊接與切割,第7卷,第3期,第32-35頁,民國89年9月。
28. 王振欽編著,“銲接學”,高立圖書股份有限公司,台北,民國88年。
29. 電漿電弧銲槍設備示意圖www.pro-fusiononline.com/weldingplasma.htm
30. 電漿電弧銲槍起弧示意圖www.twi.co.uk/twiimages/jk71.gif
31. H. B. Cary, “Modern Welding Technology ” Prentice Hall, 1998.
32. 黃政誠,“電漿電弧氣凝合成法製備奈米微粒”,國立台北科技大學機電整合研究所碩士論文,民國91年。
33. 張安華編著,“實用奈米技術”,新文京開發出版股份有限公司,台北,民國94年。
34. 吳復強,產品穩健設計-田口方法之原理與應用,全威圖書有限公司,台北,台灣,民國94年。
35. 田口玄一,靜態參數設計,經濟部工業局八十七年度工業技術人才培訓計畫講義,台北:中國生產力中心,1996。
36. 田口玄一,允差設計,經濟部工業局八十七年度工業技術人才培訓計畫講義,台北:中國生產力中心,1996。
37. 黃俊榮,”AZ型鎂合金微銲接之最適參數研究”,國立台灣師範大學機電科技學系,碩士論文,2005。
38. 白峰毅,”以電漿電弧法製造奈米流體設備之研發”,國立台灣師範大學機電科技學系,碩士論文,2010。
39. 楊世權,” 以電漿電弧方式製備奈米銅流體之研究” ,國立台灣師範大學機電科技學系,碩士論文,2011。
40. 鄭皓文,”脈衝式雷射製作氮化鋁層之研究”,國立台灣師範大學工業教育學系,碩士論文,2012。
41. 磐拓國際股份有限公司產品資訊及介紹http://www.titanex.com.tw/webc/html/product/show.aspx?num=20&kind=15&page=2
42. 尚偉股份有限公司產品介紹http://www.sun-way.com.tw/Product/product_more.asp?ProductID=487
43. 宜特科技股份有限公司產品介紹http://www.istgroup.com/chinese/3_service/03_01_detail.php?MID=3&SID=86
44. 國立台灣大學工學院場發射槍穿透式電子顯微鏡(300kV)附加能量散佈分析儀介紹http://hic.ch.ntu.edu.tw/~em4/