固定碳 99.7 % Bulk density 0.55 g/cm3
3.2.2 實驗設備
實驗設備實驗設備 實驗設備 容量分別為 8 Liters、3 Liters，電熱片加熱方式以及冷卻水循 環，同時以電磁閥控制加壓， 詳細規格如表 3-4。光學顯微鏡：ZEISS 製，型號 Axioskop 40，目鏡倍率 10X，物鏡倍率有 5X、
10X、20X、50X、100X，並配備偏光鏡、補償板、CCD 影像 擷取系統，如圖 3-5。
電子顯微鏡：由國家奈米元件實驗室提供之冷場發射掃描式電子顯微鏡，
機型：HITACHI S-4000，電壓：Vacc (Accelerating voltage): 0.5
~ 30 kV、Vext (Emission extracting voltage): 0 ~ 6.5 kV，放大倍 率：20 ~ 300,000 倍，解析度：1.5 nm at 25 keV。
四點探針 ：本校奈米中心設備，型號：NAPSON RT-7，可測之最大值 < 400 仟歐姆/square，如圖 3-6。
硬 度 計 ：日本 TECLOCK 公司所生產的 GS-702G 之硬度計，以 ASTM D 2240 做為測試規範。
熱重分析儀：本實驗委託本校材料系分析，使用 TA Instruments 製造之機 台，型號：TGA Q500。可分析材料分解溫度、分解速率以及 熱穩定性，判定成品所能承受之最高溫度。
恆電位儀 ：實驗儀器為 Jiehan 5600 electronchemical workstation，由本校 材料系吳樸偉教授實驗室提供與指導，如圖 3-7。
3.3 雙極板功能性量測
雙極板功能性量測雙極板功能性量測 雙極板功能性量測3.3.1 導電性量測
導電性量測導電性量測 導電性量測雙極板主要功能為收集電流，因此其電導度以及平面電阻有一定條件 需求，美國能源局（Department of Energy, DoE）公佈雙極板電導度必須在 100S．cm-1[7]以上。本實驗中量測電導性使用奈米中心提供之四點探針做
3.3.2 硬度
硬度硬度測試硬度測試測試測試 小於 16μA/cm2。在腐蝕速率測試方法中，常見的有恆電位（potentiostatic）、 動電位（potentiodyhamic）極化法，本實驗以動電位極化法做為腐蝕性測試 方法，圖 3-8 為分析示意圖。儀器架設包含：恆電位儀(potentiostat)、工作 電極(working electrode，WE)、參考電極(reference electrode，REF)、輔助電 極(counter electrode，AUX)。其中工作電極為欲測量的試片，參考電極為試片在目前環境下的電位，輔助電極則與試片形成迴路，在實驗的過程中由 恆電位儀控制輸出電流、電壓大小。由恆電位儀紀錄電位值、電流值之變 化情形可得極化曲線，曲線可分為陰極極化曲線以及陽極極化曲線，在兩 條曲線交點處為腐蝕電位（Ecorr），縱軸為電位，橫軸為電流密度的對數。
腐蝕電流（Icorr）的求法可分為塔弗外插法 (Tafel extrapolation)、線性極化 法(Linear polarization)。本實驗以塔弗外插法為主，塔弗外插法在腐蝕電位±
50mv 附近，有一線性區域，稱塔弗直線區，陰、陽極極化曲線的塔弗直線 區延伸線交點，其對應至橫軸即為腐蝕電流[31]。
3.4 電腦輔助軟體
電腦輔助軟體電腦輔助軟體 電腦輔助軟體CAD/CAE(Computer-aided Design / Computer aided Manufacturing)乃應 用於產品的開發、設計、分析與製造，是近代工業提升競爭力與節省成本 的主要方法之一。CAE 的分析軟體應用在塑膠射出成形之模擬，可以提供 設計者相當多的資訊，節省時間外也可準確的分析和預測成品在製造過程 中會面臨的困難。本實驗利用中原大學陳夏宗老師實驗室之 CAE 模流分析 軟體 Moldflow Plastics Insight 進行模流分析。MPI 能模擬塑料成形時模穴內 的充填、保壓和冷卻的過程，且其內建資料庫完整，包括熱塑性與熱固性
將實體模型轉換成 Moldflow 軟體所能接受的模型格式(如 STL、IGES、
STEP…等)。
3. 產生 Mesh 網格
對實體模型產生三角形網格元素，由 MPI 內建的工具檢查分割網格的品 質，並利用 mesh tool 進行修補改善網格的工作，網格切分越細越密其分析 之結果最接近真實製程。
4. 選擇射出模態與分析模組
針對不同射出成形的方法，選擇所需的射出模態，並選擇所要模流分析的 模組。
5. 選擇材料
Moldflow Plastics lnsight 軟體有內建塑膠材料的資料庫，也可自行匯入所需 塑膠材料的性質。
6. 設定流道系統
進行澆口、橫流道、豎澆道的形式、位置與大小設定，並設置冷卻水管。
7. 設定加工條件
設定射出成形加工的條件，如模溫、料溫、充填速率、保壓壓力、冷卻時 間、轉壓點….等設定值。
8. 進行分析並產生結果報告
以上述所輸入的條件開始進行分析，分析完成後可針對分析的結果(如壓力 分佈、溫度分佈、翹曲變形….等)再來進行調整修正參數。
圖 3-1 實驗規劃流程圖 文獻搜尋
調配比例
導電材料與 高分子比例
射出成形
完成品 材料選定
相關測試
導電性測試 表面觀測
腐蝕性測試
熱性質分析 結果討論
圖 3-2 射出成形機
圖 3-3 烘 料 機 圖 3-4 模溫機
圖 3-5 光學顯微鏡 圖 3-6 四點探針
圖 3-7 恆電位儀 圖 3-8 恆電位儀測試裝置示意圖
表 3-1 射出成形機規格
表 3-2 烘料機規格
型號 SMO-3
外部尺寸W × D × H (cm) 103 × 71 × 155
內部尺寸W × D × H (cm) 60 × 50 × 90
電力 6 KVA
層架 9
電流 27 A
溫度 Ma× 200℃
表 3-3 模溫控制機規格
機型 STM-120
最高溫度 油水兩用式，水式95℃，油式160℃
電熱 Kw 4.5
泵浦功率 Kw 0.5
泵浦最大流量 L/min 40
泵浦最大壓力 Bar 3.5
冷卻方式 間接冷卻Indirect cooling
模具接頭 Lnch 3/8"(4 × 2)
外型尺寸W×L×H mm 260×670×620
重量 kg 65
表 3-4 強力加壓利拿式密練機
機型 KD-3-10
外觀尺寸L × W × H(mm) 1120×1050×2300
機台重量 1500Kgs
攪拌軸轉速 前軸：0-45 rpm 後軸：0-36 rpm 主空壓缸尺寸 100mmφ X 410mm S.T.
入料方式 人工前投料
混合槽倒料方式 人工掀側壁，油壓開混合槽
攪拌軸防漏 KD 式機械軸封電木, 自潤乾式 主 電 源 220 VAC/60Hz/3 Phase
主馬達 10 HP AC 馬達 +變頻器
感 溫 棒 K type，由混合槽底部插入