穿透式電子顯微鏡

電磁透鏡將電子束加速、聚焦於樣品上，與物質作用產生穿透電子後，

經電磁透鏡聚焦於螢光版成像，並配合繞射電子所成的繞設圖形比對 觀察樣品。因此其優點主要不僅可量測粉體粒徑大小，主要針對材料 的微結構分析、結構缺陷觀察及材料元素分析等多項功能。，其缺點 是該項儀器相當昂貴，另外因為電子束的產生需要一定真空度的環境 要求，所以樣品準備相當麻煩，同時樣品的厚度（約500~1000nm）及 樣品大小亦是相當要求，需考慮取樣上問題。(Bootz and others, 2004;

Park and others, 2005; Vogel and others, 2003；蘇，2004) 2.7.2. 掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscope, SEM)

SEM 基本原理與TEM 相似，均以電子槍產生電子經加速，再由 磁透鏡聚焦，並通過一組控制電子束的掃描線圈，最後撞擊樣品接收

這是一種低能電子，其產生數量對試樣表面形貌有極大敏感性。SEM 的優點是可觀察粒徑大小、粒徑分佈、粒子形狀、表面型態。掃描式 電子顯微鏡是奈米材料顯微形貌觀察方面使用最廣泛的分析儀器。其 影像解析度極高，目前最佳解析度達0.6nm；並具有景深的特點，可以 清晰的觀察起伏程度較大的樣品，其缺點則是取樣不均勻時，其粒子 大小會有誤差，使得所觀察到的影像全部都是大顆粒或小顆粒 (Bootz and others, 2004；蘇，2004)。

2.8 流變學

流變學是一門探討物質的流動(flow)與形變(deformation)的科學，

一般物質的形變分成兩類，分別是固體的彈性形變及液體的流動形 變。對固體而言，流變學主要探討應力(stress)及應變(strain)之間的關 係。對液體而言，流變學主要探討剪切應力(shear stress)、剪切應變(shear strain or shear rate)及黏度(viscosity)之間的關係。

2.8-1 流體的分類

物質的流動是受到正切方向的力所造成，而流體在流動時，其剪切 應力(shear stress)、剪切應變或剪切速率(shear strain or shear rate)及黏度 (viscosity)之間的關係，即為流體流變學所探討的範疇。牛頓流體只佔

所有流體中極小部份，自然界中具非牛頓特性的流體 (non-Newtonian fluid) 極為普遍，尤以材料加工時所處理的對象。根據流體是否遵守牛 頓定律，可將流體粗分為牛頓流體及非牛頓流體(圖 2-9)。依照流體剪 切應力對剪切速率變化的關係對流體做分類，如牛頓流體(Newtonian fluid)、賓漢流體(Bingham fluid)、假塑性流體(Pseudoplascic fluid)等如 圖2-10 所示。 應變時間增加而改變)。shear-dependant又分為shear thinning fluid(剪切 應變增加時,流體的黏度會降低)與shear thickening fluid (剪切應變增加 時,流體的黏度會升高)。Shear thinning fluid(剪切致稀性流體)分為擬塑 性流體( Pseudoplastic fluid )與賓漢流體(Bingham fluid)。擬塑性流體是

溶液、油漆、洗碗精等居具有此依特性。賓漢流體可視為擬塑性流體

Herschel-Bulkley equation：

n 稀性流體。(Herschel and Bulkley, 1926)

圖2-9 流體的分類

Fig. 2-9 Classification of fluid. (劉 2005)

圖2-10 流體的行為

2.8-2. 靜態測試

物質的流動是受到正切方向的力所造成，流體在流動時，其剪切應 力(shear stress)、剪切速率(shear rate)及黏度(viscosity)之間的關係，為 流體流變學所探討的範疇。圖2-11 說明經由靜態測試(Stationary tests) 來求得流體的黏度、剪切應力和剪切速率間的變化、降伏應力(yield stress)、搖變性(thixotropy)、正向力(normal force)等參數，並探討各參 數間的關係，進而控制加工程序及後續應用與發展。

圖 2-11 流體的靜態測試。

Fig. 2-11. Stationary test of liquid.

(Tabilo-Munizaga and Barbosa-Canovas, 2005)