臺灣博碩士論文加值系統

本論文是以電漿放電奈米製造系統所生產的奈米煞車油作為實驗項目，並以氣壓推動之方式建立一套摩擦量測系統。此摩擦量測系統能夠提供不同的力量輸入以及不同速度變化。主要針對摩擦力、速度、加速度以及黏滯效應等摩擦性質進行一動態研究，訂定不同粒徑與材料的奈米煞車油，利用Load Cell來量測其摩擦力之變化，並以LVDT來記錄其位移之變化，在經由系統軟體LabVIEW來進行一整合性之動作，並且比較其不同實驗條件以及不同之實驗項目之下，進而分析其摩擦性質之結果，來瞭解其奈米顆粒對其煞車系統之影響關係。
由實驗結果得知，DOT-3煞車油中加入奈米顆粒確實能夠降低其摩擦力，對於時間停滯效應也能夠降低其摩擦，而在黏滯效應，除了減少初始摩擦力外，對於其摩擦震盪方面，也有明顯的緩和效果；另外在比較多組的實驗結果得知，其奈米顆粒的大小與材料為影響其摩擦力與趨勢的主因；未來方面，希望以更多奈米尺寸與材質，來建立一完整的資料庫，進行深入之研究。

This thesis is to build the measurement of friction force. The brake system uses nano oil acting by a pneumatic cylinder. The input parameters include forces and velocities. The measuring results include friction forces, velocities, accelerations, and stick-slip effects. Load cell and LVDT are used to measure friction force and position of brake cylinder, and compare the difference of friction properties under various nano particles oil.
Results show the DOT-3 brake oil that adds nano particles decreasing the friction force. For a long stagnation time, the brake oil adds nano particles either decreasing friction forces or increasing the oscillations. The sizes and types of nano particles had a great effect on the friction forces of brake nano oil. In the future, more size and types of nano particles of brake oil can be tested in this field.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 論文架構 3
第二章 文獻回顧與基本原理 4
2.1 奈米文獻 4
2.2 摩擦文獻 5
2.3 奈米材料特性 8
2.4 金屬奈米液體製程 9
2.4.1 粘度 10
2.4.2 共沸點 10
2.5奈米磨潤學 11
2.5.1 磨潤效應於表面型態 11
2.5.2 黏著現象 13
2.5.3 黏滯原理 14
2.5.4 滾動摩擦 16
2.6 潤滑模式 18
2.6.1 邊界膜之分類 19
2.6.2 彈性體摩擦 20
2.7 密封原理與種類 21
2.7.1 密封之分類 22
2.7.2 密封材質分類 22
2.7.3 密封圈類型 23
第三章 實驗設計與方式 26
3.1 系統架構 26
3.1.1 實驗機台設計 27
3.1.2 程式架構 29
3.1.3 實驗流程 32
3.1.4 實驗機台清理 34
3.2 實驗設備 34
3.2.1 氣壓系統 34
3.2.2 控制系統 35
3.2.3 量測系統 37
3.3 奈米顆粒生成與性質 43
3.4 煞車缸之表面粗糙度檢測 48
第四章 結果與討論 50
4.1 速度對摩擦力影響 50
4.1.1 一般DOT-3煞車油 50
4.1.2 50 nm Al2O3 DOT-3煞車油 53
4.1.3 100 nm Al2O3 DOT-3煞車油 56
4.1.4 80 nm CuO DOT-3煞車油 59
4.2 停滯時間效應 63
4.2.1一般DOT-3煞車油 63
4.2.2 50 nm Al2O3 DOT-3煞車油 66
4.2.3 100 nm Al2O3 DOT-3煞車油 68
4.2.4 80 nm CuO DOT-3煞車油 71
4.3 黏滯效應 75
第五章 結論與未來展望 80
參考文獻 82
附錄A：LabVIEW程式 83

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