玻纖復合材料制成矽灰石之研究

台湾海洋大学材料工程研究所过去6年来至今,针对可燃与不可燃医疗废弃物、石化产业有害废弃物、模拟放射性废弃物与可燃与各类不可燃废弃物作一系列高温电浆熔融处理研究。此次研究处理对象为不可燃废弃物中的Fiber Reinforced Plastic(FRP)复合材料、刺纲。研究配比中添加了玻璃以改变化学成份,经高温电浆熔融后熔岩具有高硬度、硬度平均值,低滤出率与非晶结构。添加特殊成分调节剂於熔岩粉末中均匀混合与特殊热处理后,产生乳白色矽灰石玻璃陶瓷材料。

选区激光熔化成形颗粒增强铝基复合材料综述

选区激光熔化(SLM)是一种新兴逐层增材制造技术,能够生成具有三维复杂结构的高性能构件。颗粒增强铝基复合材料(PAMCs)由于结合铝基体和增强相的优异特性在很多领域被认为是一种重要材料。基于SLM和PAMCs的综合优势,新型SLMPAMCs在近年来被陆续开发和研究。因而,本文总结当前有关SLMPAMCs的研究进展。首先,着重分析SLM PAMCs的凝固行为。其次,对高性能SLM PAMCs设计和制造中涉及的重要问题进行全面的讨论,其中包括增强相的选择、工艺参数对成形和微观结构的影响以及缺陷演变和相调控。第三,对SLM PAMCs的性能和增强机制进行系统讨论。最后,对高性能SLM PAMCs未来发展方向提出建设性的观点。

包覆纳米复合颗粒多孔性陶瓷材料抗菌除藻研究

本研究使用的多孔性陶瓷板基材主成分为氧化铝及二氧化硅,包覆的纳米涂料则包含TiO2,SiO2及Al2O3的纳米颗粒.由不同的配方测试找出最佳涂布条件,使纳米涂层能直接涂布并经自然干燥而紧密包覆于陶瓷基板上,达到抗菌除藻防污的功效.实验结果显示,使用的纳米涂层其厚度约为100nm,经过1000次细海绵的洗刷,依然保有约80～90nm左右的厚度.在抗菌测试方面,使用大肠杆菌作为实验菌株经过24h的培养,包覆纳米涂层的陶瓷板能够有效的将菌数从1.42×105降低至7.86×103cfu/mL,抗菌率达到99.99%.将纳米镀层的陶瓷板置于充满绿藻的鱼缸中,经过60h后可以有效的清除鱼缸中的藻类,恢复鱼缸中水质的澄清.此技术可将多孔性陶瓷板制造成各种成品配件应用于水产养殖或是观赏鱼缸的抗菌除藻.

边坡失稳引致隧道衬砌异状之探讨

隧道系狭长之地下结构物,空间局限且力学上具高度静不定特性,长期稳定影响因素众多,及早掌握异状出现与否以及其变异之状况,分析引致异状的成因,并厘清相关的影响因素,为隧道维护管理作业极为重要的一环。依据台湾安全检测经验显示,边坡稳定性问题乃隧道长期稳定至为关键的影响因素之一。探讨边坡失稳引致的隧道衬砌异状,首先针对隧道与失稳边坡的相对空间关系,探讨异状的种类与形态;继而依据不同边坡失稳案例相关的隧道衬砌异状的变化,探讨失稳过程异状的进展;并据以建议安全检测与监测项目,以及有关的安全评估的看法。

影像展开与嵌接技术在隧道检测之应用

隧道检查或安全检测常以目力检视衬砌表面,并绘制异状分布图,以供后续作业与维修补强的参考。然隧道内通常较为昏暗,加上衬砌为重复单调的景物,可供辨识的特征不多,目力检测绘制异状分布图不仅精度不高,即便后续作业欲按图索骥辨识图中异状,亦时有困难。因此,研究基于近年来数字摄影技术突飞猛进,发展一套影像展开与嵌接技术,利用一般数字相机即可于隧道内取得的高质量的衬砌影像,建立衬砌展开影像,以供隧道安全检测之利器。研究之影像展开与嵌接技术系以双线性内插法进行影像坐标转换,利用再取样技术展开影像,并接合出欲检视之区域。此方法可针对局部区域制作衬砌展开图;亦可局部更新不同时期拍摄同一处的影像,以便检视异状有无扩大迹象、或修补后的效果。经室内实验隧道与现场实测结果显示,研究所开发之技术在影像分辨率与空间定位等方面,皆可满足隧道安全检测之需求。

水利隧道仰拱磨耗案例探讨

台湾南部某水利隧道(全长3.1km)于1930年完工通水启用后,至1959年曾打设二次水泥衬砌,而1972年隧道内壁全面敷以混凝土衬砌,直至2003年实施第一次隧道全线安全检测,并于2004年进行维修补强设计与紧急抢修工程,其后2005年、2006年分别针对隧道东、西洞口及隧道内实施第二次及第三次安全检测。藉由此隧道历年之补强与检测成果,初步探讨水利隧道之摩耗行为与程度,并进一步探讨水利隧道耐磨耗之补强设计,以供未来相关水利隧道维修补强设计之参考。

岩石异向性破裂韧度之研究

岩体地下工程和边坡工程中往往会发生模态Ⅲ型加载下的岩石破坏,模态III型破坏之应力强度因子的发展与研究有利于了解岩石破坏行为。在现今学者研究各种试验方法中,较多围绕在模态I、II型和I+II复合型裂缝破坏展开,对于模态III型裂缝破坏的研究还处于初级阶段。提出一套单域边界元素法(或称对偶边界元素法),结合异向性线弹性理论,藉以Fortran语言撰写成程序,针对异向性岩石于模态III型之破坏,探讨岩石中裂缝前缘之应力强度因子。主要讨论横向等向性材料在不同裂缝长度、材料宽度、材料层面倾角以及上述情况于不同之异向性程度的影响下,其应力强度因子KI、KII、KIII的变化,并以KIII值做进一步的讨论。