奈米碳管的改質與聚亞醯胺混成薄膜之製備與特性研究

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題名:	奈米碳管的改質與聚亞醯胺混成薄膜之製備與特性研究 Study on the Synthesis and Characteristics of Multi-Wall Carbon Nanotube of Modification and Polyimide Hybrid Films
作者:	陳東森 Chen, Dong-Sen
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	聚亞醯胺;奈米碳管;金屬銀;改質 Polyimide;Carbon nanotube;Silver;Modification
日期:	2008
上傳時間:	2008-09-26 09:13:49 (UTC+8)
摘要:	本論文主要研究分為兩部份：(1)奈米碳管(multi-wall carbon nanotube, MWNT)的改質與金屬銀的填充；(2) 聚亞醯胺(Polyimide, PI)與金屬銀填充奈米碳管之混成薄膜的製備。奈米碳管填充金屬銀之前，必須將開口進行改質，開口方式可分為物理性開口及化學開口，再將開口過後的奈米碳管藉由毛細管原理進行金屬銀的填充，利用硝酸銀填充於奈米碳管之中，再用高溫燒結而成金屬銀-奈米碳管(Ag-MWNT)。PI是由二酸酐Pyromellitic dianhydride (PMDA)及二胺4,4'-diaminodiphenylether (ODA)經聚縮合反應製備而成的。將上述所得的Ag-MWNT與PI進行混掺而得到PI / Ag-MWNT-x系列混成薄膜，進行一系列的研究。論文的第一部分：奈米碳管的改質與金屬銀的填充。藉由場發射掃描式電子顯微鏡(FE-SEM)，了解奈米碳管改質前後的差別。利用高解析穿透式電子顯微鏡(HR-TEM)的分析，顯示金屬銀填充在奈米碳管中的情形，並利用EDS證實了金屬銀填充在奈米碳管壁內。利用比表面積分析(BET)發現金屬銀填充於奈米碳管中時，其比表面積和總孔洞體積都明顯變小，以此證明奈米碳管的中孔被填滿，更加證實金屬銀被填入其中。論文第二部分：金屬填充奈米碳管與聚亞醯胺混成薄膜的製備。利用場發射掃描式電子顯微鏡(FE-SEM)的分析，了解Ag-MWNT在PI上的型態與分佈情形。由動態機械分析儀(DMA)顯示Ag-MWNT於PI中的添加量小於1.5wt.%時，可以提升混成薄膜的機械性質，但加入高含量(大於2wt%)時，其機械性質下降。在熱重損失分析(TGA)方面，開始熱分解溫度大概在400℃左右，5wt.%的熱重損失溫度也都在545℃左右，因此Ag-MWNT的添加並不影響聚亞醯胺高分子的熱性質。熱傳導係數方面，當Ag-MWNT含量為1.5wt.%時熱傳導係數為0.3697 W/mK，而與純PI(熱傳導係數為0.1967 W/mK)比較起來，混成薄膜的熱傳導係數提升了88%，不過由於添加過多的Ag-MWNT(大於2wt.%)，導致混成薄膜表面粗糙度增加，使其熱傳導係數下降。並使用原子力顯微鏡的分析，證實PI/Ag-MWNT-x系列混成薄膜的表面粗糙度隨著Ag-MWNT含量的增加而增加。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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