第四章、 結果分析
4.6 鍍膜附著力分析
4.6.2 鍍膜側向附著力分析
利用鋁箔膠帶分別進行兩種不同表面改質之鍍膜側向附著力試 驗，其O2 plasma改質側向拉力試驗曲線圖如圖4-47至4-51所示，機械 粗化改質側向拉力試驗曲線圖如圖4-52至4-56所示。圖4-57與圖4-58 分別為各組試片實驗三次後，各取其最大側向拉力值並利用算術平均 數求得此組試片之平均的最大側向拉力值之比較圖。不同溫度之機械 粗化改質所能承受的最大正向附著力大約落在55N至90N之間，而O2 plasma改質之最大正向附著力則是在55N至75N之間，由這兩張圖可 顯示在各溫度時機械粗化改質的試片之側向附著力平均值均略大於 O2 plasma改質的試片，這也可以應証4.2節AFM的圖所顯示的PMMA 基板表面經過機械粗化改質後之表面粗糙度大於O2 plasma改質，造成 機械粗化改質之側向附著力較O2 plasma改質大的情況。而這兩種製程 之鍍膜的附著力，也是均大於銑削時之切削力40N，因此在加工時其 切削力也不會對鍍膜造成側向剝落之情況。圖4-59為側向附著力試驗 實體圖，圖4-60為試驗後試片圖。
表4-5. 兩種改質製程之側向附著力比較表
試驗名稱 室溫 50℃ 80℃ 100℃ 120℃
Test1 53.53 53.65 56.30 64.88 71.08 Test2 52.60 56.13 60.38 60.48 78.20 Test3 57.38 57.15 54.18 72.65 74.70 O2 plasma
表面改質
平均 54.50 55.64 56.95 66.00 74.66 Test1 50.78 66.23 72.68 84.23 87.60 Test2 57.55 63.98 68.20 83.45 86.40 Test3 64.38 65.40 69.33 84.75 85.73 機械粗化
表面改質
平均 57.57 65.20 70.07 84.14 86.58 (單位：N)
圖4-1. 單電池測試實體圖
圖4-2. PMMA 複合雙極板與金屬雙極板之單電池電性比較
圖4-3. O2 plasma 改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(室溫)
圖4-4. O2 plasma 改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(室溫)
圖4-5. O2 plasma 改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(50℃)
圖4-6. O2 plasma 改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(50℃)
圖4-7. O2 plasma 改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(80℃)
圖4-8. O2 plasma 改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(80℃)
圖 4-9. O2 plasma 改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(100℃)
圖4-10. O2 plasma 改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(100℃)
圖4-11. O2 plasma 改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(120℃)
圖4-12. O2 plasma 改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(120℃)
圖4-13. 機械粗化改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(室溫)
圖 4-14. 機械粗化改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(室溫)
圖4-15. 機械粗化改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(50℃)
圖 4-16. 機械粗化改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(50℃)
圖4-17. 機械粗化改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(80℃)
圖 4-18. 機械粗化改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(80℃)
圖4-19. 機械粗化改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(100℃)
圖4-20. 機械粗化改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(100℃)
圖4-21. 機械粗化改質表面之電鍍金薄膜 AFM 粗糙度分析(120℃)
圖4-22. 機械粗化改質之表面電鍍金薄膜 AFM 立體影像(120℃)
試片
溫度 SEM 表面結構 操作
條件
室溫 25KV
10000 倍
50℃ 25KV
10000 倍
80℃ 25KV
10000 倍
100℃ 25KV 20000 倍
120℃ 25KV
10000 倍
圖4-23. O2 plasma 表面改質 PMMA 電鍍金薄膜 SEM 分析
試片
溫度 SEM 表面結構 操作
條件
室溫 25KV
1000 倍
50℃ 25KV
1000 倍
80℃ 25KV
1000 倍
100℃ 25KV 1000 倍
120℃ 25KV
1000 倍
圖4-24. 機械粗化表面改質 PMMA 電鍍金薄膜 SEM 分析
圖4-25. (a) O2 plasma 表面改質 (b) 機械粗化表面改質
圖 4-26. 試片電性量測擷取點示意圖
(a) (b)
(a)
(b)
圖4-27. PMMA 表面電鍍金薄膜電性分佈圖 (a) O2 plasma 表面改質 (b) 機械粗化表面改質
圖4-28. O2 plasma 表面改質腐蝕後試片圖
圖 4-29. 機械粗化表面改質腐蝕後試片圖
圖 4-30. O2 plasma 電鍍金薄膜電化學腐蝕試驗曲線圖
圖4-31. 機械粗化電鍍金薄膜電化學腐蝕試驗曲線圖
(a)
(b)
(c)
圖4-32. O2 plasma 改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(室溫)
(a)
(b)
(c)
圖4-33. O2 plasma 改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(50℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-34. O2 plasma 改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(80℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-35. O2 plasma 改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(100℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-36. O2 plasma 改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(120℃)
(a)
(b)
(c)
圖 4-37. 機械粗化改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(室溫)
(a)
(b)
(c)
圖 4-38. 機械粗化改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(50℃)
(a)
(b)
(c)
圖 4-39. 機械粗化改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(80℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-40. 機械粗化改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(100℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-41. 機械粗化改質電鍍金薄膜正向附著力試驗(120℃)
圖4-42. 不同溫度下 O2 plasma 改質鍍膜正向附著力比較(單位：N)
圖 4-43. 不同溫度下機械粗化改質鍍膜正向附著力比較(單位：N)
圖4-44. 進行銑削時之切削力對轉速之關係
圖 4-45. 鍍膜正向附著力操作實體圖
圖 4-46. 改質 PMMA 電鍍金薄膜正向附著力試驗後試片
(a)
(b)
(c)
圖4-47. O2 plasma 改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(室溫)
(a)
(b)
(c)
圖4-48. O2 plasma 改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(50℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-49. O2 plasma 改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(80℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-50. O2 plasma 改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(100℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-51. O2 plasma 改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(120℃)
(a)
(b)
(c)
圖 4-52. 機械粗化改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(室溫)
(a)
(b)
(c)
圖 4-53. 機械粗化改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(50℃)
(a)
(b)
(c)
圖 4-54. 機械粗化改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(80℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-55. 機械粗化改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(100℃)
(a)
(b)
(c)
圖4-56. 機械粗化改質電鍍金薄膜側向附著力試驗(120℃)
圖4-57. 不同溫度下 O2 plasma 改質鍍膜側向附著力比較
圖 4-58. 不同溫度下機械粗化改質鍍膜側向附著力比較
圖 4-59. 鍍膜側向附著力操作實體圖
圖 4-60. 改質 PMMA 電鍍金薄膜側向附著力試驗後圖片