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論文中文名稱:建築裝修用益膠泥於電磁波屏蔽效益與黏著力之應用研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:On the Electromagnetic Shielding Effectiveness and Adhesion Force of Polymerized Tile Gripper in Buildings [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
中文姓名:葉勁廷
英文姓名:Jing-Ting Ye
研究生學號:93428001
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2006-07-04
論文頁數:122
指導教授中文名:吳傳威;黃昭勳
指導教授英文名:Chuan-wei Wu;Steve Huang
口試委員中文名:鄭國彬;李貴琪
口試委員英文名:Kou-Bing Cheng;Kuei-chi Lee
中文關鍵詞:導電材料電磁波屏蔽效益表面電阻係數益膠泥
英文關鍵詞:Electric Conductive MaterialElectromagnetic Shielding EffectivenessSurface Resistance CoefficientPolymerized Tile Gripper
論文中文摘要:本文係採用碳纖維與石墨粉體兩種導電性材料添加於建築裝修用之益膠泥中,製作成具有屏蔽電磁波之黏著材料,將此粉光層塗抹於常用之木芯板、三夾板、麗光板、矽酸鈣板隔間材料上,粉光層厚度固定為2mm。探討添加不同含量之導電材料,對電磁波屏蔽效益與表面電阻係數等電氣性質及黏著強度之影響。
經由實驗結果顯示,於5wt%碳纖維添加量,在300MHz~3GHz之入射頻率下電磁波屏蔽效益可達30~50dB。而於40wt%石墨粉體添加量,在入射頻率450MHz下,電磁波屏蔽效益最高達到22.24dB,後者電磁波屏蔽效益明顯劣於碳纖維者。且於隔間材料中以矽酸鈣板為基底時,電磁波屏蔽效果較佳。於機械性質測試方面,添加導電材料於益膠泥中均會使純益膠泥之黏著強度降低,且黏著強度降低比例平均為50%~60%;若於益膠泥中額外添加壓克力樹脂對粘著強度有補強之效果,約可提升20%之粘著強度。預期此黏著材料可適用於塗抹在房屋牆壁粉刷與黏貼磁磚前之粉光層,以隔絕家電用品或手機基地台所放出之電磁波強度。
論文英文摘要:Carbon fiber and graphite powder as the conductive material were used in this study and mixed them with polymerized tile gripper (PTG) to fabricate electromagnetic shielding effectiveness (EMSE) adhesive and applied paste premier layer on partition material, is the lumber core , three-plywood , glossy board and calcium silicate board, premier layer of the regular thickness 2mm. Furthermore, the effects of the conductive material categories and content on the electrical (Surface resistivity and EMSE), and adhesive strength of the polymerized tile gripper in building were investigated.
Experimental results indicated that EMSE could reach 30 to 50dB as the incident frequency from 300MHz to 3GHz with the added amount of 5wt% carbon fiber. EMSE could reach to 30dB as the incident frequency 450MHz with the added amount of 40wt% graphite powder. Therefore, EMSE of PTG with the graphite powder is obviously worse than with the carbon fiber. When calcium silicate board as bases in the partition material, its EMSE has the better performance. In mechanical property testing, the bonding strength of polymerized tile gripper will be decreased by increasing the added amount, and the average deceasing percentage around 50%~60%. If adding the water borne acrylic resin into PTG, it would have reinforcement effect and raise up 20% bonding strenght. The adhesive materials can be applied to paste premier layer on wallboard before mortar or tile work, in order to shielding electromagnetic wave emiited from the home appliance or cellular phone base stations.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 5
1.3 研究方法 5
1.4 預期成果 6
第二章 文獻回顧 7
2.1 導電材料與電磁波屏蔽相關文獻 7
2.2 隔間材料與電磁波屏蔽相關文獻 12
第三章 材料特性與理論 21
3.1 碳材料歷史與特性 21
3.2 石墨材料 22
3.2.1 石墨的性質 23
3.2.2 石墨的用途 24
3.3 碳纖維材料 26
3.3.1 碳纖維的性質 26
3.3.2 碳纖維的用途 27
3.4 導電材料之介紹 28
3.5 電磁波 31
3.5.1 電磁波干擾理論 33
3.5.2 電磁波屏蔽理論 38
3.6 粘著強度估計方法 45
第四章 研究方法 47
4.1 實驗材料 47
4.2 導電填充材料 49
4.2.1 石墨 (Graphite) 粉末 50
4.2.2 碳纖維(Carbon Fiber,CF) 50
4.3 實驗設備 51
4.3 實驗流程圖 56
4.4 製作方法 57
4.4.1 電氣試驗試片 57
4.4.2 機械試驗試片 57
4.5 材料試片規格表 58
4.6 電氣性質測試 60
4.6.1 表面電阻係數測試 60
4.6.2 電磁波遮蔽效應測試 61
4.7 機械性質測試 62
第五章 結果與討論 63
5.1改變導電材料含量於樹脂益膠泥中之表面電阻係數關係 63
5.2添加不同含量導電材料於樹脂益膠泥中之電磁波屏蔽效益關係 68
5.2.1 改變碳纖維含量於樹脂益膠泥中以四種隔間材料為基底對電磁波屏蔽效益之影響 68
5.2.2 改變石墨粉體含量於樹脂益膠泥中以四種隔間材料為基底對電磁波屏蔽效益之影響 72
5.2.3 碳纖維/石墨比例為25/75改變不同含量於樹脂益膠泥中以四種隔間材料對電磁波屏蔽效益之影響 76
5.2.3 碳纖維/石墨比例為50/50改變不同含量於樹脂益膠泥中以四種隔間材料對電磁波屏蔽效益之影響 80
5.3 成本效益分析 84
5.4 添加不同含量導電材料至樹脂益膠泥中之直接剪力試驗 86
5.4.1 改變碳纖維含量於樹脂益膠泥中對黏著強度之影響 88
5.4.2 改變石墨粉體含量於樹脂益膠泥中對黏著強度之影響 91
5.4.3 碳纖維/石墨比例為25/75改變不同含量於樹脂益膠泥中對黏著強度之影響 94
5.5添加水性壓克力樹脂於碳纖維/石墨(25/75)含量5WT%之直接剪力試驗 98
第六章 結論與建議 100
6.1 結論 100
6.2 建議 102
參考文獻 103
附錄
A 電氣性質試驗數據 106
B 直接剪力試驗位移圖 112
C 顯微影像分析圖 118
論文參考文獻:[1] ANSI A108.10-1999. (1999), “Installation of grout in tilework,” American National Standard Specifications for the Installation of Ceramic Tile, Tile Council of America, Lnc.,pp. 53-54.
[2] ANSI A108.3-1999. (1999), “American national stand specifications for chemical resistant, water cleanable tile-setting and –grouting epoxy and water cleanable tile-setting epoxy adhesive,” American National Standard Specifications for the Installation of Ceramic Tile, Tile Council of America, Lnc.,pp. 72.
[3] G. Savage. (1993), “Carbon-Carbon composites,” Chapman Hall.
[4] G. Antonini, A. Orlandi, S. D’elia. (2003). “Shielding effects of reinforced concrete structures to electromagnetic fields due to GSM and UMTS systems,” Cement and Concrete Research, Volume 26, no.10, pp. 1467-1472.
[5] J. Cao, D.D.L Chung. (2003). “Colloidal graphite as an admixture in cement and as a coating on cement for electromagnetic interference shielding,” Cement and Concrete Research, Volume33, pp. 1737-1740.
[6] L. H. Hemming. (1999). “Architectural Electromagnetic Shielding Handbook : a design and specification guide,” Institute of Electrical and Electronics Engineers, pp. 13-34.
[7] M. Q. Zhang, G. Yu, H. M. Zeng, H. B. Zhang, and Y. H. Hou. (1998). “Two-Step Percolation in Polymer Blends Filled with Carbon Black,” Macromolecules, Volume 31, pp. 6724-6726.
[8] Momayez, A., Ramezanianpour, A. A., Rajaie, H., and Ehsani, M. R. (2004). “Bi-Surface Shear Test for Evaluating Bond between Existing and New Concrete,” ACI METERIALS JOURNAL, March-April, pp. 101-102.
[9] X. Fu, D.D.L Chung. (1996). “Submicron carbon filament cement-matrix composites for electromagnetic interference shielding,” Cement and Concrete Research, Volume 26, no.10, pp. 1467-1472.
[10] Z.-Q. Shi, D.D.L Chung. (1995). “CONCRETE FOR MAGNETIC SHIEDING,” Cement and Concrete Research, Volume 25, no.5, pp. 939-944.
[11] 方志行,陳淑貞 編譯(1993),淺談電磁干擾,全華科技圖書股份有限公司,台北市,第89-93頁。
[12] 宋中仁(2005),應用EPOXY黏結劑圍束CFRP混凝土定載下高溫之研究,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[13] 李文田(2005),面磚工程黏著材料之試驗與研究,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[14] 李世興 編譯(1991),詳解EMC觀念與對策,全華科技圖書股份有限公司,台北市,第8-4頁至第8-12頁。
[15] 卓聖鵬(1998),EMC的基礎和實踐,全華科技圖書股份有限公司,台北市,第2-5頁。
[16] 林宗華(1985),「碳纖維的發展與展望」,第一屆中日碳纖維研討會會議手冊。
[17] 林延宗(2002),碳纖維貼片補強混凝土構件之耐久性能測試研究,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系,台中。
[18] 林聖智(2004),碳纖維補強複合材料電氣性質與拉伸性質之研究,碩士論文,國立台北科技大學有機高分子研究所,台北。
[19] 袁澄波、石作民、陳汝翼(1999),石墨材料之開發利用,復漢出版社,台南市,第1-6頁。
[20] 馬保明(2004),軍事設施對電磁脈衝防護之研究,碩士論文,國防大學中正理工學院軍事工程研究所,桃園。
[21] 高建平、張芝賢 編著(2002),電波傳播(電磁理論基礎、微波技術、天線基礎),西北工業大學出版,西安市,第52-56頁。
[22] 張思海(2004),電磁波危害人體,正義出版事業有限公司,台北市,第14-50頁。
[23] 許謦顯(2001),PAN系碳纖維的電性與磁性分析及遮蔽材的研究,碩士論文,逢甲大學材料科學研究所,台中。
[24] 陳廷菖(2004),ABS導電複合材料電氣與機械性質之研究,碩士論文,國立台北科技大學有機高分子研究所,台北。
[25] 陳建安(2003),牆面板材料之電磁波屏蔽效益之研究,碩士論文,中國文化大學材料科學與製造研究所,台北。
[26] 傅邦鈞(2004),建築環境電磁波輻射影響之研究,碩士論文,中國文化大學建築及都市計畫研究所,台北。
[27] 黃鐘洺(1997),電磁傳播,台北:聯經出版社,第319-327頁。
[28] 葉政秀譯(2000),恐怖的電磁波,世茂出版社,台北市,第??頁。
[29] 臺灣區複合材料工業同業公會中華民國強化塑膠協進會(1999),「纖維市場現況與發展趨勢」,強化塑膠產業專題,第1-22頁。
[30] 稻桓道夫,大谷杉郎,大谷朝男 共著,賴耿陽 編著(1986),碳材料碳纖維工學,復漢出版社印行,台北市。
[31] 鄭如君(2004),利用廢光碟製成電磁波屏蔽材料之研究,碩士論文,國立台北科技大學材料及資源工程研究所,台北。
[32] 賴耿陽(1991),碳材料化學與工學,復漢出版社,台南市,第1-6頁。
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