| 研究生: |
邱昱維 Chiu, Yu-Wei |
|---|---|
| 論文名稱: |
α-Al2O3粉末披覆γ-氨丙基三乙氧基矽烷耦合劑之研究 The Research on α-Al2O3 Powder Coated with Gamma-aminopropyltriethoxysilane |
| 指導教授: |
黃紀嚴
Huang, Chi-Yen |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 資源工程學系 Department of Resources Engineering |
| 論文出版年: | 2005 |
| 畢業學年度: | 93 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 70 |
| 中文關鍵詞: | 耦合劑 、溶膠凝膠 |
| 外文關鍵詞: | sol-gel, silane coupling agent |
| 相關次數: | 點閱:81 下載:3 |
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傳統上將材料分成三類,金屬、非金屬、高分子,三者特性及應用分明也各有優缺點,但是若能將不同類別的材料組合起來,勢必將材料的世界添加新的色彩和選擇,這即是複合材料的願景。
一般來說提到氧化鋁的特性被聯想到就是特性穩定、堅硬耐磨耗、熔點高、耐高溫等;而高分子則是柔軟度高、可塑性高等,因此構想把氧化鋁和高分子結合在一起,開發新功能性材料。
本研究藉由溶膠凝膠法,控制矽烷耦合劑分子層級的水解與縮合反應,披覆在微奈米級氧化鋁粉末表面改質成具有殼核結構,且保有氧化鋁粉末與矽烷高分子的特性,未來可添加在纖維材料的抽絲加工過程,可確保高分子和無機素材的界面黏著性。使用FT-IR(傅立葉紅外線光譜)、S-NMR(固態核磁共振光譜)來觀察氧化鋁外圍的披覆物質鑑定與鍵結模式,並由TEM(穿透式電子顯微鏡)證實有機/無機界面組成具殼核結構之矽烷耦合劑披覆微奈米級氧化鋁。
In traditional, the materials are divided into metal, nonmetal and polymer, the three characteristic each has advantages and disadvantages, if we can combine the different classes of materials, the world of the material will have new colors and different choice, it is the perspective on the composite region. In general, the characteristic of alumina is hard, hard-wearing, high melting point and very stable. The polymer is high plastic, so we can mix with alumina and polymer to develop the new characteristic material.
The Research uses sol-gel to control hydrolsis and condensation reactions of the silane coupling agent. The way can make nano-alumina powder coated with self assembled silane layers. The nano-alumina powder coated with silane layers can be a filler of polymers. The research uses FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy) and SNMR(Solid Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) to determine powder surface that had be coverd with silane layers. Finally, using TEM(Transmission Electron Microscope) proves the core-shell structuce nano-alumina powder coated with the silane layers.
1. 尹邦躍, “奈米時代, ” 第1章, 五南圖書出版股份有限公司, (2002)。
2. Krishan K. Chawla, “Composite Materials, ”Science and Engineering, second edition, Springer, (1998).
3. 陳志勇、王振乾, “微奈米粉末之化學製造方法, ” 三維噴印核心技術之研究發展與應用研討會暨奈米粉體製造技術與應用之研究成果, 經濟部學界科專, (2004)。
4. M. Ebelmen, “Untersuchungen uber die Verbindung der Borsaure und Kieselsaure mit Aether,” Ann. Chim. Phys, Ser 3, 57, p319-355, (1846).
5. T. Graham, ”On the Molecular Mobility of Glass,” J. Chem. Soc, 17, p.318, (1864).
6. R. Roy, “Gel Route to Homogeneous Glass Preparation,” J. Am. Ceram. Soc, 52, p.344, (1969).
7. H. Dislich, “New Routes to Multicomponent ‘Oxide Glasses,” Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 10, p.363, (1971).
8. R. K. Iier, “The Chemistry of Silica,” Wiley-Inter Science, (1979).
9. H. Schmidt, “Sol-gel Science-the Physics and Chemistry of Sol-Gel Hybrid Proceeding,” J. Non-Cryst. Soilds, 73, (1986).
10. T. Saequas, “Organic Polymer-Silica Gel Hybrid: A Precursor of Highly Porous Silica Gel,” J. Macromol. Sci, Chem. A, 28, p.817-829, (1991).
11. P. Silberzan, L. Leger, D. Ausserre, J. J. Benatter, “ Silanation of Silica Surfaces. A New Method of Construction Pure or Mixed Monolayers,” Langmuir, 7, p.1647-1651, (1991).
12. C. W. Chu, D. P. Kirby and P. D. Murphy, “Interactions of Aminosilane with Alumina and Silica Substrates Deposited from Nonaqueous and Aqueous Media,” J. Adhestion Sci. Technology, 7, p.417-433, (1993).
13. 張鑑祥、楊毓民, “分子層級的薄膜表面型態控制-逐層組裝技術,” 第12卷第9期, 化工技術,(2004)。
14. T. Saegusa, “Organic-inorganic polymers hybrids,” Pure and Appl. Chem, 67, p.1965-1970, (1995).
15. J. Quinton, P. Dastoor, W. Allison, “PTMS on Iron and Aluminium Oxide Surface : a Study of Dampted Adsorption Kinetics,” Surface Science 402-404, p.66-70, (1997).
16. M. Glandy, P.C. Dastoor, N.W. Page, “Novel Polymer Insulation surgaces for Electronmagnets,” Surface and Coatings Technology, 124, p.243-247, (1999).
17. 詹佳樺, 陳暉, ”奈米粒子之包覆技術,” 奈米材料與應用專輯, (2003)。
18. 陳嘉祈, 呂世源, ”奈米核殼粒子與奈米中空求之製備與應用,” 化工技術第11期第3卷, (2003)。
19. 吳漢鍾, ”超臨界二氧化碳製備微奈米阿司匹靈膠囊粒子及控制釋放模擬胃液研究,” 碩士論文, 國立中正大學化學工程所, (2003)。
20. 沈宗禮, ”制放技術與微粒包覆,” 高立圖書有限公司, p.132, (1980)。
21. 胡淑芬、吳永俊、黃調元、劉如熹、葉儒林, “奈米級金粒子單電子電晶體介紹及計畫執行現況,” 奈米通訊, (2003)。
22. 蔡兆宇, “鈦酸酯耦合劑對有機溶劑系統中Co2Z鐵氧磁體分散性質影響之研究,” 碩士論文, 國立成功大學資源工程學系, (2003)。
23. 翁暢健, “壓克力/二氧化鈦複合材料的製備與性質研究,” 碩士論文, 中原大學化學系, (2002)。
24. C. J. Brinker, W. Scherer, “Sol Gel Science,” the Physics and Chemistry of Sol Gel Processing (San Diego, 1990)
25. R. Aelion, A. Loebel and F. Eirich, “Hydrolysis of Ethyl Silicate,” J. Am. Chem. Sci., 72, p.5705, (1950).
26. C. J. Brinker, K. D. Keefer, R. A. Assink, B. D. Kay and C. S. Ashley, “Sol-gel transition in simple Silicates Ⅱ,” J. Non-Cryst. Solids, 63, p.45, (1984).
27. 鄭舜宇, ”以溶膠-凝膠法合成高分子基氧化矽複合材料之研究,” 碩士論文,國立中山大學材料科學研究所, (2001)。
28. 林世忠, “陳化處理對化學沉澱法生成之奈米二氧化鈦粉末之晶粒成長及相轉換之影響,” 碩士論文, 國立成功大學資源工程學系, (2004)。
29. 黃怡禎, “礦物學,” 第11章, 地球科學文教基金會, (2000)。
30. 陳煌鈞, “陶瓷材料概論,” 第5章第7節; 第14章第4節, 曉園出版社, (1988)。
31.李智瑋, ”以油酸分散膠體配合氣氛加熱製造高溫相二氧化鈦微粉之研究,” 碩士論文, 國立成功大學資源工程研究所, (2004)。
32. M. W. Daniels and L. F. Francis, “Silane Adsorption Behavior, Microstructure, and Properties of Glycidoxypropyltrimethoxysilane – Modified Colloidal Silica Coatings,” J. Colloid and Interface Science, 205, p.191-200, (1998).
33. 孫旭昌、詹森博及彭辭修, ”TDS-APIMS於低介電常數薄膜特性分析上之應用,” 第6卷第3期, 奈米通訊, (1999)。
34. 楊金成、柯富祥、王美雅及王天戈, ”金屬雜質於DUV光阻中擴散及吸附行為之研究(Ⅱ), ”第7卷第1期, 奈米通訊, (2000)。
35. 石啟仁, “氮化物系陶瓷之膠態穩定性研究,” 博士論文, 國立成功大學材料科學及工程學系, (1999)。
36. G. White Robert, “Handbook of Industrial Infrared Analysis,” Plenum Press, New York, p.208, (1964)
37. C. G. Golander and B. A. Sultan, “Surface Modification of Polyethylene to Improve its Adhesion to Aluminum,” J. Adhes. Sci. Tech. 2 [2], p.125-135, (1988).
38. N. H. Sung, A. Kaul and S. Ni, “Structure and Effects of Organosilane or Organotitanate Adhesion Promoters on Al2O3/Polyethylene Joints,” Adhesion aspects of polymeric coatings edited by K. L. Mittal, p.379-394, (1983).
39. A. Krysztafkiewicz, B. Rager and T. Jesionowski, “The Effects of Surface Modification on Physicochemical Properties of Precipitated Silica,” J. Mater. Sci., 32, p.1333-1339, (1997).
40. T. A. Witten, L. M. Sander, “Diffusion-Limited Aggregation, a Kinetic Critical Phenomenon,” Physical review letters 47, p.1400-1403, (1981).
41. C. J. T. Landry, B. K. Cotrain, “In situ polymerization of tetraethoxysilane in poly(methyl methacrylate) : Morphology and dynamic mechanical properties,” Polymer 33, p.1486-1495, (1992).