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研究生:葉耀婷
研究生(外文):Yao-Ting Yeh
論文名稱:矽酸鹽類材料之調濕性能探討
論文名稱(外文):The performances of silicates hygroscopic materials
指導教授:余子隆
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:化學工程與材料科學學系
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:矽酸鹽材料調濕材料調濕能力
外文關鍵詞:silicates materialshygroscopic materialshygroscopic ability
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本論文研製之目的為研究探討目前市面上所謂的調濕材料中矽酸鹽類材料的調濕性能,主要針對材料的外觀及成分分析、孔隙大小分析、比表面積分析及控制環境條件下的吸(放)濕容量等性質來進行分析比對。
本研究選擇矽藻土、沸石粉、海泡石粉等三大類共11種試樣進行SEM微觀觀察,利用壓汞儀進行孔隙大小分析,以BET比表面積量測儀測試材料比表面積,與吸(放)濕容量進行比較分析。由SEM微觀圖可知矽藻土中以矽藻土一號擁有最多的柱狀矽藻殼;沸石粉中沸石粉一號及沸石粉二號具有較多孔道,大小也較相似;海泡石粉中以海泡石粉一號所具的孔道較多。在孔隙大小與吸(放)濕容量的比較中,每一類試樣,隨著孔隙直徑的變小,吸(放)濕容量會變大,即調濕效能會變大;以矽藻土一號、沸石粉一號及海泡石ㄧ號為佳。而在全部11種試樣中,以海泡石ㄧ號的孔隙直徑最小,其吸(放)濕容量也最大,表示其調濕能力最佳。
由於本研究的目的為探討矽酸鹽類材料的調濕效能,在試樣經過各種分析測試後,發現主要影響調濕效能的因素為材料本身的成分差異及其孔隙直徑的大小與比表面積的高低。考量調濕材料應用於建材中的實用性,以及材料來源的容易度、價格成本等原因後,發現以矽藻土一號為調濕建材最佳添料。
The purpose of this research is to study the performances of silicates hygroscopic materials(diatomaceous, zeolite powder and meerschaum powder). About the tooling, we use SEM to observe sample external, XRD to analyse contents, MIP to analyse the size of apertures, BET to measure sample superficies. Furthermore we also to control the environment humidity to compare the hygroscopic ability of each sample.
中文摘要……………………………………………………Ⅰ
英文摘要……………………………………………………Ⅲ
誌 謝…………………………………………………… Ⅴ
目 錄…………………………………………………… Ⅵ
表目錄…………………………………………………… Ⅷ
圖目錄…………………………………………………… Ⅸ

第一章 序論…………………………………………… 1
1.1 前言………………………………………… 1
1.2 調濕材料簡介及實驗試樣………………… 2
1.2.1 無機鹽調濕材料……………………… 2
1.2.2 無機礦物調濕材料…………………… 3
1.2.3 有機高分子調濕材料…………………8
1.2.4 複合調濕材料…………………………8
1.2.5 生物質類調濕材料……………………9
1.3 調濕機制與原理……………………………10
1.3.1 毛細現象原理………………………… 10
1.3.2 Kelvin毛細管凝聚理論……………… 11
1.3.3 調濕材料的吸附原理…………………12
1.4 調濕材料的評價基準………………………14
1.4.1 特性指標………………………………14
1.4.2 特性指標的不同觀點………………… 15
1.4.3 JIS 1470簡介………………………… 16
1.4.4 吸(放)濕等級量測方法………………… 21
1.5 研究目的………………………………………22

第二章 實驗……………………………………………23
2.1 實驗架構…………………………………… 23
2.2 儀器設備……………………………………24
2.3 實驗步驟……………………………………25
2.3.1 材料試樣性質測試……………………25
2.3.2 吸(放)濕量量測……………………… 25
2.3.3 驗證材料試樣吸(放)效能……………27
2.3.4 材料試樣之應用……………………… 27

第三章 結果與討論……………………………………28
3.1 材料試樣的性質測試分析結果……………28
3.1.1 試樣巨觀、微觀分析結果……………28
3.1.2 各試樣XRD分析結果……………………34
3.1.3 BET比表面積分析結果…………………38
3.1.4 MIP孔隙量測結果……………………… 39
3.2 各試樣測試得到之吸(放)濕量……………… 39
3.2.1 各試樣吸濕效能等級區分………………39
3.2.2 各試樣吸(放)濕循環容量變化曲線…… 41
3.3 綜合分析………………………………………… 45
3.3.1 試樣比表面積及75%R.H最大吸濕量比較 …… 45
3.3.2 試樣孔隙度及75%R.H最大吸濕量比較 ………46
3.3.3 試樣孔隙直徑及75%R.H最大吸濕量比較 ……47
3.4 材料的應用…………………………………………49

第四章 結論…………………………………………………… 50

第五章 參考文獻…………………………………………………51
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