跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.200.86.95) 您好!臺灣時間:2024/05/28 08:32
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:林柏江
研究生(外文):LIN,BO-JIANG
論文名稱:以水熱合成法製備奈米氧化釔及奈米氧化釔/聚丙烯摻合體之性質研究
論文名稱(外文):Preparation of Nano Yttrium Oxide by Hydrothermal Synthesis Method and Characterization of Nano Yttrium Oxide/Polypropylene Composite
指導教授:程耀毅
口試委員:戴子安芮祥鵬
口試日期:2015-07-10
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:有機高分子研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
中文關鍵詞:水熱合成、奈米氧化釔、聚丙烯
外文關鍵詞:hydrothermal synthesisnano yttrium oxidepolypropylene
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:160
  • 評分評分:
  • 下載下載:7
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本實驗係以Y(NO3)3和氨水為前驅物進行水熱法合成氧化釔粉體,再以高溫鍛燒製得奈米氧化釔粉體,並且將不同參數所製得之片狀與柱狀奈米氧化釔添加至聚丙烯(Polypropylene)中,觀察其結晶行為與機械性質之表現。
經由X-ray繞射分析儀(XRD)測定結果顯示出片狀與柱狀氧化釔皆含有氧化釔的特徵峰。利用掃描式電子顯微鏡(SEM)與偏光顯微鏡(POM)觀察奈米氧化釔的表面型態與複材的分散情形。藉由微分掃描熱卡計(DSC)探討不同形狀的氧化釔對聚丙烯的結晶行為之影響。實驗結果顯示出,經由水熱溫度與時間的改變能夠控制氧化釔的形狀,而片狀氧化釔能夠使複材的結晶度提升較多。
Yttrium oxide powders were prepared by hydrothermal synthesis from the precursor as Y(NO3)3 and ammonia in this study, and then calcined at high temperature to obtain nano yttrium oxide powders. The rod-like or nano yttrium oxide sheet was added to polypropylene (PP) to observe its crystallization behavior and mechanical properties.
In the results of X-ray diffraction (XRD), the rod-like and nano yttrium oxide sheet both showed the characteristic peaks of yttrium oxide. Scanning electron microscope (SEM) and polarized optical microscopy (POM) were used to observe the surface morphology of nano yttrium oxide and the dispersion in the composite. Differential scanning calorimetry calorimeter (DSC) was used to investigate the crystallization behavior of polypropylene with different shapes of the yttrium oxide. We found that the shape of yttrium oxide could be controlled via the hydrothermal temperature and time. The nano yttrium oxide sheet could increase the crystallinity of the PP composite
摘 要 i
ABSTRACT ii
總目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 奈米粒子製備技術 3
1.2.1 溶膠─凝膠法[2] 4
1.2.2 溶劑蒸發法[3] 5
1.2.3 固相反應法 6
1.2.4 球磨法[4] 6
1.2.5 沉澱法[5] 7
1.2.6 金屬醇鹽法[6,7] 7
1.2.7 微乳液法[8] 8
1.2.8 水熱法[9,10,11,12,13] 9
1.2.9 PVD法[14] 10
1.2.10 CVD法[15,16] 10
1.3 研究背景[17,18] 12
1.4 研究動機 13
第二章 文獻回顧 15
2.1 稀土材料之發展與演進[21,22] 15
2.2 稀土材料之應用[21,22,23] 16
2.3 高分子摻混系統 18
2.4 高分子機械性質[25] 23
2.5 玻璃相轉移行為 26
2.6 高分子結晶性 28
2.7 高分子結晶速率[28,29] 32
2.8 多熔融峰行為 33
2.9 結晶熱力學方程式 35
2.10 X-Ray繞射理論 37
第三章 實驗方法與設備 39
3.1 實驗材料 39
3.2 實驗儀器 40
3.3 實驗方法 41
3.3.1 奈米氧化釔之製備 41
3.3.2 聚丙烯/奈米氧化釔複合材料之製備 41
3.4 實驗流程 43
3.5 儀器分析 45
3.5.1 掃描式電子顯微鏡(SEM) 45
3.5.2 微分掃描熱卡計(DSC) 45
3.5.3 拉伸測試 45
3.5.4 X光繞射儀(XRD) 46
第四章 結果與討論 47
4.1 奈米氧化釔之XRD圖譜分析 47
4.2 PP/Y2O3複合材料之XRD圖譜分析 50
4.3 奈米氧化釔之表面型態SEM分析 52
4.4 PP/Y2O3複合材料分散性質之OM檢測 61
4.5 PP/Y2O3複合材料之DSC分析 63
4.6 PP/Y2O3複合材料之拉伸測試 66
第五章 結論與未來工作 68
5.1 結論 68
參考文獻 69


表目錄

表3.1各式樣名稱及其水熱溫度與時間配對表 42
表3.2聚丙烯/奈米氧化釔複合材料配方表 42
表4.1 奈米氧化釔在各結晶方向之晶粒度 49
表4.2各實驗條件下製得奈米氧化釔之平均晶粒度與表面型態 49
表4.3 各複合材料之α晶型、β晶型及α+β總和結晶度 51
表4.4 複合材料之熔融溫度、熔融焓、結晶溫度、結晶焓及結晶度 65
表4.5 純聚丙烯與各複合材料之應力、斷裂延伸率與彈性係數 67



圖目錄

圖1.1 奈米粒子製備技術分類圖 3
圖1.2 溶膠─凝膠法示意圖 5
圖1.3 球磨示意圖 6
圖1.4 微乳液法示意圖 9
圖2.1 不相容或是相容性很小的體系 19
圖2.2 兩相之間過渡層λ有限的相容 19
圖2.3 UCST與LCST相圖 21
圖2.4 摻合體物性與組成關係圖:(A)協乘增補(B)加成律(C)出現最小值 23
圖2.5 應力-應變曲線示意圖 24
圖2.6 緩降伏型式之應力-應變曲線示意圖 25
圖2.7 高分子五種應力-應變曲線類型 25
圖2.8 部分結晶和結晶材料摻混結晶區示意圖 28
圖2.9結晶速度與溫度關係圖 31
圖2.10 多熔融峰形成之示意圖 34
圖2.11 升溫速率不同造成之多熔融峰示意圖 34
圖2.12 Hoffman-Weeks線性外插法求得平衡熔點(Tm0)之示意圖 35
圖2.13 褶曲端表面自由能(σe)及鏈摺疊之板晶厚度(L)示意圖 37
圖2.14 Effect of fine crystallite size on diffraction curves 38
圖3.1奈米氧化釔之製備流程圖 43
圖3.2聚丙烯/奈米氧化釔複合材料製備流程圖 44
圖3.3 ASTM D638拉伸試片標準圖樣 45
圖4.1 未經水熱合成法處理的微米級氧化釔XRD圖譜 47
圖4.2不同條件下製得之奈米氧化釔XRD圖譜 48
圖4.3 各複合材料之XRD圖譜 50
圖4.4 未經水熱合成處理之氧化釔 52
圖4.5 試樣A (140℃、6hr) 53
圖4.6 試樣B (160℃、6hr) 53
圖4.7 試樣C (180℃、6hr) 54
圖4.8 試樣D (200℃、6hr) 54
圖4.9 試樣E (160℃、18hr) 55
圖4.10 試樣F (160℃、30hr) 55
圖4.11 水熱溫度140℃片狀氧化釔其尺寸與厚度示意圖 57
圖4.12 水熱溫度160℃片狀氧化釔其尺寸與厚度示意圖 57
圖4.13 水熱溫度180℃片狀氧化釔其尺寸與厚度示意圖 58
圖4.14 短粗狀氧化釔其長度與直徑示意圖 58
圖4.15 細長狀氧化釔其長度與直徑示意圖 59
圖4.16 未摻有Y2O3之純PP 61
圖4.17 PP/1wt%B 複合材料 61
圖4.18 PP/1wt%D 複合材料 62
圖4.19 PP/1wt%E 複合材料 62
圖4.20 純聚丙烯與各複合材料之降溫過程 63
圖4.21 純聚丙烯與各複合材料之升溫過程 64
圖4.22 純聚丙烯與各複合材料之應變-應力曲線示意圖 66
[1]張立德、牟季美,奈米材料和奈米結構,台中:滄海出版社,2002,第2-56頁
[2]Kiss K, Magder J, Vukasovich M S, et al., J. Am. Ceram. Soc., 49, 291(1966)
[3]蘇品書,超微粒子材料,複漢出版社,1989
[4]許并社,納米材料及應用技術,北京:化學工業出版社,2004
[5]Haberko K, Ceramic Intl., 5, 148(1979)
[6]Van de Graaf M A C G, Keizer K, Burggraaf A J, Science of Ceramics, 10, 83(1980)
[7]Roosen A, Hausner H, Ceramic Powders. Amsterdam: Elservier, 773(1983)
[8]錢逸泰、朱英杰、張曼維等,微米奈米科學與技術,1(1),27(1995)
[9]Yuxiu Sun, Hua Yang, Dongliang Tao, Ceramic Intl., 38(2012)
[10]C.S. Wright, J. Fisher, D. Thompsett, R.I. Walton, Angew. Chem.-Int. Ed.
45 (2006)
[11]A.B. Corradi, F.B. Bondioli, A.M. Ferrari, T. Manfredini, Mater. Res. Bull.
41 (2006)
[12]J. Park, J. Kim, J. Han, S.W. Nam, T.H. Lim, J. Ind. Eng. Chem. 11 (2005)
[13]X.T. Dong, J.H. Yan, W. Yu, Rare Met. Mater. Eng. 31 (2002)
[14]Kear B H, Chang W, Skandan G S, et al., 25(1993)
[15]加藤昭夫、森滿由遞子,日化,23,800(1984)
[16]月館榵明、津久間孝次,陶瓷(日文),17,816(1982)
[17]溫禮鴻,聚丙烯/聚對苯二甲酸丙二酯摻合體之相容性及結晶行為研究,碩士論文,國立國立臺北科技大學有機高分子研究所,臺北,2005
[18]高木謙行、佐佐木平三,聚丙烯樹脂PP原理與實用,台南:復漢出版社,1989,第182-190頁
[19]Zishou Zhang, Youji Tao, Zhugen Yang, Kancheng Mai, European Polymer Journal, 44, 1955(2008)
[20]黃銳、馮嘉春、鄭德,稀土在高分子工業中的應用,北京:中國輕工業出版社,2009
[21]劉光華,稀土材料與應用技術,北京:化學工業出版社,2005,第1-17頁
[22]李紅英、鄭子樵,稀土功能材料,台北:曉園出版社,2006,第1-18頁
[23]陳登銘,「高科技產業原料-工業的維他命-稀土金屬」,科學月刊,第四十二卷,第四期,2011,第274-279頁
[24]高伯爵,生物可分解性聚琥珀酸丁酯/多壁奈米碳管&;聚琥珀酸丁酯/聚乳酸摻合體之結晶行為及物性探討複合材料,碩士論文,國立國立臺北科技大學有機高分子研究所,臺北,2010
[25]吳博慈,以熔融法製備聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)/多壁奈米碳管複合材料之性質研究,碩士論文,國立國立臺北科技大學有機高分子研究所,臺北,2012
[26]Hans Adam Schneider ,Volume 30, Issue 5, May 1989, Pages 771-779
[27]Gedde, U. W. Polymer Physics, Chapman &; Hall, London (1996)
[28]Chan TW. Isayev AI. Polym. Engng. Sci, 4, 461 ( 1994)
[29]A.J. Lovinger, and M. L. Williams, J. Appl. Polym. Sci., 25 1703 (1980)
[30]國家標準(CNS),塑膠之抗拉性能試驗法,總號:4396,類號:K6423
[31]L. H. Sperling, Physical Polymer Science, New York:A John Wiley & Sons, (2001), p. 131
[32]Do Y. Yoon, Paul J. Flory, Macromolecules, 17, 868 (1984)
[33]Cullity, B. D. Elements of X-ray Diffraction, 2nd ed. (1978). p. 102.
[34]Mingtao Run,1 Yanping Hao,2 Zhihui He1,POLYMER COMPOSITES(2010)
[35]Paul J. Flory, Do Y. Yoon, Ken A. Dill, Macromolecules, 17, 862 (1984)
[36]王瑩、趙高揚,水熱合成棒狀氧化釔粉體的生長過程和生長機理的研究,功能材料期刊,第四十四卷,第五期,2013,第649-652頁
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top