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研究生: 洪飛碩
Hung, Fei-Shuo
論文名稱: 錫基建築粉末在玻璃材料之電磁波遮蔽特性研究
A study on Electromagnetic Interference Shielding Characteristics of Powders and Glasses for Tin based Building Materials
指導教授: 江哲銘
Chiang, Che-Ming
學位類別: 博士
Doctor
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 89
中文關鍵詞: 電磁波遮蔽錫-鋁錫-銅濺鍍
外文關鍵詞: Electromagnetic Interference(EMI), Sn-Al, Sn-Cu, Sputtering
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  • 電磁波遮蔽(Electromagnetic interference, EMI) 問題一直是大家持續探討的汙染課題。元素錫(Sn)、鋁(Al),銅(Cu)不僅具備優異之EMI遮蔽效能,在價格上也擁有競爭力。
    Sn-xAl粉體複合材料具建材塗覆之應用性,因此本研究將Sn-xAl+ polypropylene之複合膠體塗覆於玻璃基板上用以檢討對電磁波之遮蔽效應。實驗結果發現,增加Sn-xAl粉末之Al含量可增進低頻電磁波之遮蔽性。此外,塗層孔隙度會隨著塗層厚度增加而增加,這使得高頻下之電磁波遮蔽性並非隨著塗層厚度增加而提高。
    本研究亦利用濺鍍Sn-Al奈米薄膜和Sn-Cu奈米薄膜檢討結晶機制與膜厚效應對電磁波遮蔽特性之影響,而各鍍膜之高溫製程組織、電導性質與EMI遮蔽效能之關係也都被一併比較分析。結果顯示,高溫處理結晶製程能提升Sn-Al奈米薄膜之EMI遮蔽性。在低頻條件下,高Cu原子濃度之Sn-Cu奈米薄膜不能有效改善EMI遮蔽性;高溫處理後,低Cu原子濃度之Sn-Cu奈米薄膜能提升低頻之EMI遮蔽性,而高頻下之EMI遮蔽性則呈現相反趨勢。無論是鍍膜Sn-Al奈米薄膜或Sn-Cu奈米薄膜,高溫結晶處理製程能提升部份鍍膜之電導率,但因原子化合機制差異使得EMI遮蔽性並無法在全頻率下全面獲得提升。

    Electromagnetic interference (EMI) is a new form of pollution discovered in recent years. The elements Sn, Al and Cu not only possess EMI shield efficiency, but also have acceptable costs. Sn-xAl powder complex materials are used as coating in building materials. This study coats complex colloid mixed with Sn-xAl powders and polyethylene on glass to examine the shield effect on electromagnetic interference (EMI). The results show that adding Al to the Sn-xAl powders can increase the electromagnetic interference (EMI) shield at lower frequencies. Notably, the number of cavities in the coating layer increased with the coating thickness, with the result that the EMI shield could not improve with an increase in the coating thickness at higher frequencies.
    In this study, sputtered Sn-Al thin films and Sn-Cu thin film were used to investigate the effect of the crystallization mechanism and film thickness on the electromagnetic interference (EMI) characteristics. In addition, the annealed microstructure, electrical conductivity and EMI of the Sn-xAl films and the Sn-xCu films were compared. The results show that Sn-Al film increased the electromagnetic interference (EMI) shielding after annealed. For the Sn-Cu films with higher Cu atomic concentration, the low frequency EMI shielding could not be improved. After annealing, the Sn-Cu thin film with lower Cu content possessed excellent EMI shielding at lower frequencies, but had an inverse tendency at higher frequencies. For both the Sn-Al and Sn-Cu thin films, after crystallized treatment, some sputtering films had higher electric conductivity, however the EMI shielding was not enhanced completely.

    中文摘要 I Abstract II 謝誌 IV 總目錄 V 表目錄 VII 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 1-1前言 1 1-2實驗目的 1 第二章 理論基礎與文獻回顧 3 2-1電磁波輻射的基礎傳遞理論 3 2-2 國際機構及組織對於電磁波輻射的相關法令規範25 2-3 智慧型建築對於電磁波輻射的室內環境建議規範30 2-4 金屬薄膜特性 30 2-5 濺鍍原理 31 2-6 薄膜成長機制 34 2-7 薄膜熱處理效應 36 第三章 實驗步驟與方法 38 3-1實驗流程概述 38 3-2實驗材料準備 38 3-3濺鍍製程參數 39 3-4 薄膜特性分析 39 3-5 電磁波量測儀器與條件 40 3- 6 薄膜微結構分析 45 3-7 界面分析-化學分析電子儀(ESCA)鑑定 46 第四章 實驗結果與討論 52 4-1 Sn-xAl粉體鍍膜顯微組織特徵 52 4-2 Sn-xAl鍍膜顯微組織特徵 52 4-3 EMI材料機制(Sn-xAl)之電磁遮蔽效應之演變 52 4-4 Sn-xCu鍍膜顯微組織特徵 53 4-5 EMI材料機制之電磁遮蔽效應之演變 54 第五章 結論 78

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    下載圖示 校內:2014-07-01公開
    校外:2014-07-01公開
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