於大气下应用单发放电制造奈米碳管.PDFVIP

第五屆精密機械與製造技術研討會論文集－ 2007 th The 5 Conference on Precision Machinery and Manufacturing Technology －PMMT 2007 於大氣下應用單發放電製造奈米碳管 1 2 蘇嘉祥 、蔡曜陽 1 蘭陽技術學院自動化工程系講師 2 台灣大學機械工程系助理教授 程序，而增加其生產上的不便。至於雷射蒸發法加工 摘要 原理和電弧法相似，不同在於高能雷射取代電弧放 為突破以往於生產奈米碳管時皆需提供一特殊 電，因此該加工仍會造成與電弧法相同的困擾。 的加工氣氛，本研究將利用大氣環境為奈米碳管生產 為了改善習用加工技術上的限制，本研究將以習 背景，透過自行設計之單發放電迴路，將其放電時間 用技術為基礎進行加工上的改良，同時配合單發放電 控制於數微秒以下配合 2A的加工電流，以鐵為催化 加工迴路的設計，提出一更為方便的奈米碳管生產技 劑在石墨基材上，利用 3mm的石墨棒材為電極並與 術，達到快速、可擇區及大面積的奈米碳管生產方 石墨基材維持一極小間隙進行放電，營造出奈米碳管 式，而不須再受限於加工環境。於研究中，我們將以 生長的環境。結果顯示於預設加工之位置上皆有大量 單發放電的電流與放電時間做為參數，進一步探討奈 之奈米碳管長出，確實本加工法可於大氣下生產出奈 米碳管成長的機制。 米碳管。未來經加工平台的設計，將可進一步達成大 面積、點陣式的奈米碳管生產。 關鍵字 : 放電加工、奈米碳管、單發放電 2. 基材製作與單發放電迴路 2.1 基材與電極製作 1. 前言 對於不同的加工方法其奈米碳管生長後的品 自從 1991 年奈米碳管被發現以來，由於其特殊的性 質、形狀及數量皆有所不同。而催化劑對於奈米碳管 質引起各界相當大的興趣與注意，進而投入相當多的 的生成亦具有決定性的影響，包括種類、粒徑大小或 資源於奈米碳管的研究上，目前已被廣泛應用於各工 濃度等都會影響奈米碳管的生成。以種類而言，常見 業領域上，如醫療、化學、材料及機械等。但是因為 的元素為鐵、鈷、鎳或銅 [2] 。另外，亦有鑭系元素經 奈米碳管的生長過程複雜而且須配合適當的加工環 研究顯示亦可獲得不錯的結果。依此，本研究所用之 境，使得奈米碳管的發展受到阻礙，進一步影嚮其應 催化劑，將以常見之元素鐵為主，配合鍍膜設備於基 用的層面。其中又以需提供特殊加工環境的條件，迫 材上先行預鍍。經切割成適當尺寸的石墨基材，透過 使加工面積受到相當的限制。以奈米