弱振動偏析技術應用於鎢-銅功能梯度材料成形性之研究(I); Formability of W-Cu Graded Materials by Segregation in a Low-Temperature Vibrated Bed(I)

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Title:	弱振動偏析技術應用於鎢-銅功能梯度材料成形性之研究(I);Formability of W-Cu Graded Materials by Segregation in a Low-Temperature Vibrated Bed(I)
Authors:	蕭述三
Contributors:	機械工程學系
Keywords:	顆粒床;弱振動;偏析;擴散;梯度材料;功能材料;鎢銅擬合金;機械工程類
Date:	2006-07-01
Issue Date:	2010-12-06 15:09:04 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	本計畫為功能梯度材料(functionally graded materials, FGM)製程實驗開發。顆粒偏析技術對於利用粉末冶金技術製作功能性梯度材料是非常有用的製程。梯度材料廣泛地被利用於製作電極、高功率開關、散熱器、過濾器、電漿面板元件以及硬合金切割工具等。顆粒偏析過程的發生是由於粒子幾何偏析與表面迴流現象所造成的結果。然而，當顆粒振動床的振動加速度足夠弱時，顆粒體的偏析現象只能藉由幾何偏析的機制所產生。之前的研究結果顯示只有在足夠弱的振動環境下，顆粒透過幾何偏析的過程，顆粒振動床中的粒子才能呈現梯度堆疊。這種現象的發生是由於粒子的自然擴散所形成，小尺寸的凝結顆粒在顆粒振動床的振動之後，會改變其堆疊結構以形成梯度堆疊。描述顆粒振動床振動程度的粒子溫度可充分敘述幾何偏析現象。粒子溫度的大小是與振動床台的振動頻率及振動加速度有關，並且可整體性地描述顆粒體運動的激烈程度。粒子溫度與顆粒體的擾動速度有關，而且更能清楚地描述迴流運動的範圍。由振動所導致的顆粒尺寸偏析現象已經成功地被應用於鎢銅系統，且已獲得毫米尺寸的新鎢銅功能梯度材料。在鎢銅的混合顆粒中，可利用合成聚合物將垂直振動方式所形成梯度分佈的鎢銅顆粒，結合成鎢銅凝結顆粒，並以燒結的方式增加結構的緊密。為了研究梯度材料的形成，此計畫的研究案提出建構兩種研究梯度材料的實驗裝置，分別為微弱振動加速度的顆粒振動床以及高剪力型粒子凝結器。而研究主題包含下列各項：一、關於顆粒振動床在弱振動加速度的振動狀態下，微細顆粒運動相圖的基礎研究。二、研究顆粒振動床在弱振動加速度的振動狀態下，顆粒尺寸偏析機制的基礎研究。三、探討微細顆粒的凝聚機制和凝結顆粒性質。期望經三年有系統的研究之後，能為相關學界奠定更紮實的理論基礎，並提供相關業界有用的設計資訊與知識。研究期間：9408 ~ 9507
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
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