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陶瓷光固化成型技術製備剛玉多孔材之研究

為了解決Laser engraving proc的問題，作者陳亮宇 這樣論述：

本研究主要的目的是以陶瓷光固化成型技術製備剛玉多孔材之配方與製程研究。使用剛玉粉體為起始原料，利用添加光引發劑的丙烯酸酯單體為載體，經過行星式高速球磨分散後，將前驅物使用波長405nm的UV光線進行光固化反應，得到的生胚樣品經過熱脫脂與高溫燒結後，可以得到剛玉多孔材。剛玉多孔材樣品分別使用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行微結構分析、X繞射分析儀(XRD)進行結晶相分析、阿基米德法進行體密度之量測與孔隙率計算、以及滲透率測試等。在16%剛玉粉末比例中，1300℃孔隙率為28.89%、1400℃為28.16%、1500℃為26.44%；20%剛玉粉末比例中，1300℃孔隙率為28.62%、1400

℃為21.24%、1500℃為20.53%。結果顯示固含量大於16 vol%的剛玉生胚經過600度的熱脫脂處理後可以保持樣品的原型，經過1300度以上燒結熱處理後可以得到多孔的剛玉樣品，達成本研究以陶瓷光固化技術製備剛玉多孔材的目的。

質子交換膜燃料電池仿生流道改良

為了解決Laser engraving proc的問題，作者盧瑞森 這樣論述：

殷鑑於雙極板流場設計之優劣會直接影響燃料電池的性能輸出，對於質子交換膜燃料電池來說十分重要，而壓力降、流場均勻性，以及電池性能是判別流場板設計優劣的三大重要因子，如何設計出低壓力降、高均勻性流場，以及優異的電池性能流場板是關鍵目標。近年來，仿生概念用於燃料電池雙極板流場板設計逐漸受到重視，相關研究指出仿生概念可提高電池性能輸出，可見仿生流道具發展潛力。本研究延續先前發展出之仿生流道BFF1與BFF2為基礎，嘗試引入彎管、擋板等改良設計，並在商用流場板工作區間下進行改良。本研究將設計出兩種新型仿生流道，分別為BFS1與BFS2，並透過與其他型式之流場設計比較優劣，分別為三種傳統型流道：平行型、

蜿蜒型、指叉型，以及原先兩種仿生型流道：BFF1、BFF2。本研究透過三維數值模擬分析性能曲線、壓力降、氧氣擴散通量與電流密度分布，以及淨功率輸出。此外，還利用了可視化流場技術進行實驗驗證。第一部分為模擬反應氣體於流道中之分布，在流道內空無一物之狀態下，注入液態水並觀察分布於流道中的情形；第二部分為模擬流道中發生水氾濫現象，先使流道內佈滿液態水，再利用空氣幫浦注入空氣，觀察各類型流道排除液態水情形。模擬結果表明，仿生流道設計具有較佳的電池性能。在功率密度部分，與平行型相比，仿生型最高可提升37.36%，顯示仿生型能有效避免平行型功率密度急遽下降的問題。壓力降部分，與蜿蜒型相比，仿生型整體皆擁有

較低的壓力降。在氧氣擴散通量與電流密度分布部分，兩者有著正相關的連結，當氧氣擴散通量分布愈平均，電流密度分布也愈平均。而在Vcell = 0.4 V的結果中，仿生型比起任一傳統型皆有著較為平均的分布，顯示仿生型能較有效的使反應氣體分布於流場板。淨功率輸出部分，在Vcell = 0.4 V時，與平行型相比，仿生型最高可提升36.98%，且僅略遜於指叉型，顯示仿生型能減少壓力降帶來的功率損失。而可視化流場實驗驗證表明，當以液態水注入流道時，仿生型能使液態水有效的分布在流道中，顯示仿生型具有較佳的均勻性。而當以空氣注入充滿著液態水的流道時，仿生型也能有效排除液態水，顯示仿生型為較佳設計。