多孔面受壓應力與阻障面受壓應力

去除阻障層之後，試片N12(多孔層孔隙率 25.0%，阻障層孔隙率 19.7%) 至N14(多孔層孔隙率 27.4%，阻障層孔隙率 39.6%)不管是用何種方式受 力，多孔面受壓或阻障面受壓時，試片彎曲情形都類似，試片的變位量都 很大，會超過4mm 產生支點偏移，並且到達很高的變位量，但是破斷並不 一定會發生，因為去除阻障層造成試片上下兩面皆為開孔，孔洞提供的空 間可以提升變形量但是也會提高破斷發生的機率，這個現象與一般陶瓷材 料一致，同樣參數的試片受到孔洞的影響具有不同的破斷機率。

4.4.2 彎曲應力與彎曲係數

三點彎曲的實驗結果如表4.3 所示，並整理如圖 4.38 及 4.39。在圖 4.38 中，彎曲應力由原本的差異性變為一致，並隨著阻障層孔洞增大而下降。

在圖4.39 中，彎曲係數的變化與擴孔處理的結果類似，阻障層孔隙率越大，

彎曲係數越低。N12(多孔層孔隙率 25.0%，阻障層孔隙率 19.7%)試片多孔 面受壓應力的彎曲應力為220.30MPa，而阻障層受壓應力為 230.04MPa，彎 曲係數則各為56.65GPa 以及 59.46GPa，可以明顯發現不管哪種受力方式，

得到的數值很接近，表示去除阻障層之後，讓AAO 的不對稱性慢慢消失，

使得彎曲應力以及彎曲係數值變為相似，而且去除阻障層之後，彎曲應力 以及係數會隨著處理時間增長而下降，原因是孔隙率上升，此外，去除阻 障層之後的另一個現象是可撓度上升，試片的可撓度超過4mm，有的試片 可以承受到10mm 而不破斷但有的試片會在很高的變位量之下破斷。之前 的N3(孔隙率 22.7%)試片以及擴孔處理的 N9(孔隙率 23.9%)至 N11(孔隙率 51.7%)若為阻障層受壓應力時，試片很快就會發生脆性破斷，但是阻障層 去除之後卻可以有不錯的變位量，提高了試片的可撓度。因此當阻障面受 壓應力時，試片N12(多孔層孔隙率 25.0%，阻障層孔隙率 19.7%)由於可撓 度提升且應變量上升，使得應力比N3(孔隙率 22.7%)提高，但去除阻障層 的時間加長之後，應力值又逐漸下降，符合一般孔隙率造成的影響。彎曲 係數的部份比較不受AAO 的不對稱性影響，N3(孔隙率 22.7%)的彎曲係數

約在82GPa 左右，去除阻障層之後 N12 至 N14 的彎曲係數隨孔隙率提高而 降低，多孔面受壓應力時N12(多孔層孔隙率 25.0%，阻障層孔隙率 19.7%) 降至56.65GPa、N13(多孔層孔隙率 26.7%，阻障層孔隙率 25.5%)降至

46.43GPa、N14(多孔層孔隙率 27.4%，阻障層孔隙率 39.6%)降至 34.02GPa；

阻障層受壓應力時N12 降至 59.46GPa、N13 降至 46.01GPa、N14 降至 35.09GPa，也不受試片擺放方式影響。

4.4.3 破斷面分析

由於兩種受力方式的結果均類似，破斷面的部份只觀察不同處理時間的 差異，圖4.40 為試片 N12(多孔層孔隙率 25.0%，阻障層孔隙率 19.7%)的破 斷SEM 圖，短時間去除阻障層後，圖 4.40(c)阻障面的孔洞較不規則且偏向 長條狀，受到溶液反應速率以及阻障層厚度的影響，破斷面和先前的結果 相比並無太大差異。圖4.41 為試片 N13(多孔層孔隙率 26.7%，阻障層孔隙 率25.5%)的破斷 SEM 圖，圖 4.41(a)的破斷邊緣為阻障層蝕刻反應較不均勻 的地方，有些孔洞較大反應程度較高，甚至產生裂縫，使得破斷容易於此 處發生。圖4.42 為試片 N14(多孔層孔隙率 27.4%，阻障層孔隙率 39.6%)的 破斷面SEM 圖，圖 4.42(b)為靠近阻障層的破斷縱剖面，可以看到阻障層的 形貌，以及箭頭所指的漸層結構，漸層結構是AAO 試片在破斷發生時，破 裂並非沿同一管壁延伸，使得破斷面觀測時可以發現不同階層的AAO 管 壁，形成漸層的結構。而圖4.42(c)為多孔面的破斷縱剖面圖，直通管的樣

貌無塑性變形，為典型的脆性破斷。 79.31μm)，孔隙率變化約 15.8%，厚度變化約 39.38μm，代入(16)式中，

-413.60*p 為-65.3488 而 4.83*h 為 190.2054，這表示在這個受力方式之下，

厚度有很大的影響力，厚度越厚強度越高。同樣的受力方式，彎曲係數的