學位論文

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以奈米壓痕探討陽極氧化鋁之機械性質與奈米孔徑之相關性

( 2016) 邱德泰 ; Chiu, Te-Tai

陽極氧化鋁因具有良好的物理特性與化學特性，而且低成本與製造容易。廣泛應用在催化、化學與生物感測器、自組裝的模板、過濾器、奈米流體晶體管、濕度感測器、細胞培養、超級電容器。奈米壓痕技術由於據有奈米位移解析度，以及量測方法之均一性與簡易性等優點，故近年來被廣泛被應用於各種類型之材料測試上，應用層面可包含材料之彈性模數、硬度(降伏強度)、破壞特性等研究領域。本研究運用陽極氧化處理技術製作陣列式不同孔徑之奈米孔洞，並以奈米壓痕機(Nanoidentation)量測陣列式不同奈米孔洞之機械強度，並探討五種不同奈米孔洞機械強度之差異。奈米孔洞其孔徑在 50nm、150nm、250nm、350nm、450nm 。並使用奈米壓痕量測表面微結構之機械強度，並探討孔徑變化與機械強度之間的關係。其中彈性模數、硬度在壓痕速率0.05um/s下差異性相當小，但是在壓痕速率0.025um/s下時會發現差異性相當大。而回彈量與壓痕速率成正比。潛變與壓痕速率成反比，與孔徑大小無關係。