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研究生: 方文志
Wen Chih Fang
論文名稱: 2.45 GHz單模作用腔物理特性分析與微波燒結之研究
Design and Analysis of a 2.45 GHz Single-Mode Applicator and Mircowave Sintering Study
指導教授: 朱國瑞
Kwo Ray Chu
張存續
Tsun Hsu Chang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 48
中文關鍵詞: 微波混合加熱鐵電材料
外文關鍵詞: microwave, hybrid heating, PZT
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  • 本篇論文一開始主要是設計一個高效率的作用腔(Applicator),然後再以此作用腔來做材料的加熱實驗。因此分成兩個部分,第一部分為半橢圓共振腔的模擬與設計,從偶合孔(coupling hole)、離心率(eccentric rate)和模態(mode)的選擇談起,討論為何做這樣選擇的目的與好處,而因為微波源的頻率是固定的,然而在微波加熱的過程中,頻率是一直飄移的,因此最後設計再加一個調頻的機制,使頻率固定在微波源的操作頻率-2.45GHz。第二部分為實驗,在實驗的過程中,發現直接加熱PZT薄膜是不可行的,因此需要輔助加熱的物質,在此篇論文中是選擇SiC來做輔助加熱的物質,而在實驗上我們也發現SiC確實增加了作用的效果,而我們希望這種混合加熱(Hybrid Heating)的方法,能有效的使材料發生燒結(Sintering)的效果。


    目錄: 第一章 序論 1 1.1 概述 1 1.1.1 前言 1 1.1.2 微波加熱的好處 3 1.1.3 微波加熱簡介 6 1.2 背景說明 7 1.3 研究動機 9 第二章 微波與材料作用原理及共振腔之建立 10 2.1 微波與材料間交互作用之原理 10 2.1.1微波與材料的四種交互作用 10 2.1.2微波與材料的交互作用原理 11 2.2 共振腔的模擬與設計 14 2.2.1 簡介 14 2.2.2 共振腔的模擬 15 2.2.3 共振腔的設計 16 第三章 材料特性 20 3.1 燒結簡介 20 3.2 燒結原理及機構 21 3.2.1 固態燒結基本原理及機構 21 3.2.2 燒結過程中幾何形狀的考量 22 3.2.3 粉末顆粒大小對燒結行為及顯微結構的影響 25 3.2.4 晶粒成長 26 3.2.5 晶粒成長的發生及驅動力 26 3.2.6 晶粒成長的類型 26 3.3 材料特性介紹 27 3.3.1 壓電原理 27 3.3.2 熱崩潰 29 第四章 實驗設置與結果 32 4.1 微波加熱系統 32 4.1.1 微波加熱系統簡介 32 4.1.2 系統實況 34 4.1.3 微波源介紹 35 4.2 實驗結果 37 4.2.1直接加熱PZT材料 37 4.2.2 混合加熱法(Hydrid Heating) 38 4.2.2.1 在PZT兩側放SiC棒 39 4.2.2.2 在PZT兩側放SiC棒(保溫棉覆蓋) 39 4.2.2.3 在PZT上下各放一個SiC片 41 第五章 結論與展望 45 參考文獻 47

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