國立成功大學「發展國際一流大學及頂尖研究中心計畫」
延攬優秀人才工作報告表
NCKU Project of Promoting Academic Excellence & Developing World Class Research Centers Work Report Form for Distinguished Scholars
□續聘continuation of employment ■離職resignation
99 年 4 月 20 日更新 受聘者姓名
Name of the Employee 陳應毅 男
Male Female
聘 期 Period of Employment
From 2009 年(y) 12 月(m) 15 日(d) to 2010 年(y) 12 月(m) 14 日(d) 研究或教學或科技研發與
管理計畫名稱 The project title of research,
teaching, technology development and management
熱機處理對鈦-鉬合金機械性 質的影響等相關研究
計畫主持人
（申請單位主管）
Project Investigator (Head of Department/Center)
陳瑾惠 教授
補助延聘編號
Grant Number HUA98-23T-16-302
一、 研究、教學、科技研發與管理工作全程經過概述。（由受聘人填寫）
Please summarize the entire research, teaching, or science and technology R&D and management work process (To be completed by the employee)
目前由本實驗室的研究發現Ti-7.5Mo 合金具有高強度、低彈性模數、高彈性回復角等優良機 械性質組合，為一深具實用潛力的合金。Ti-7.5Mo其低彈性模數合金在植入應用上具有降低應力 遮蔽效應的優勢，避免造成骨收縮或骨質流失，是現今金屬植入材料試圖努力達成的一項重要指 標。
本計畫的主要目標為研究開發高強度與低彈性模數的鈦-鉬合金材料，做為在骨科植入材的應 用。藉由熱機處理對鈦-鉬合金機械性質的影響等相關研究，探討金相、微觀結構及機械性質之 間的相關性。
一. 依計畫進行新型 Ti-7.5Mo 及以不同熱機處理方式開發同成分、不同彈性模數與強度的傳統 型人工牙根系統，並觀察合金各項機械性質測試，包括拉伸測試，彈性模數，疲勞測試。測 試結果新型 Ti-7.5Mo 合金均符合預期效果具有優異之機械性質。
二. 在 Ti-7.5Mo 以熱機處理後的相組成與金相方面，在時效溫度 450℃之前皆為α＂相，而在溫 度達到 500℃之後開始析出β相，成為α＇ +β相。在熱滾壓後進行空冷或水冷的處理，空 冷（AQ）為α＂而水冷（WQ）為α＇相，取熱滾壓後水冷的條件，再去做固溶 900℃ 5 分鐘 後時效 500℃ 8 小時為α＇+β相。
三. 在 Ti-7.5Mo 以熱機處理後的拉伸性質研究方面，隨著溫度由 350℃提高到 500℃，強度隨之 增加，但延性降低，不過在超過 500℃之後到 650℃，延性回復；溫度 700℃以上時強度又開 始略增，但延性下降，而溫度 750℃時延性微幅上升。在熱滾壓後空冷的強度較水冷的為高，
但延性較低，此時熱滾壓後水冷的條件再去固溶 900℃5 分鐘後時效 500℃8 小時的強度並沒 有增加太多，延性與熱滾壓後水冷差不多。
四. 在 Ti-7.5Mo 以熱機處理後的拉伸彈性模數方面，最高彈性模數 93GPa 與最低彈性模數 60GPa，此差距為 33GPa，能夠得到差距變化為最低彈性模數的二分之一。
五. 在 Ti-7.5Mo 以熱機處理後的微硬度方面，與拉伸強度有類似的趨勢；而微硬度值在熱滾壓 後空冷的數值仍然較水冷的為高，而熱滾壓後空冷再去固溶 900℃5 分鐘後時效 500℃ 8 小 時這個條件微硬度卻降很低。
六. 在 Ti-7.5Mo 以熱機處理後的彈性變形量方面，在隨著時效溫度的提高由 350℃到 500℃，彈 性變形量增加，並且在 550℃以上到 650℃雖然彈性變形量降低，而在 700℃以上到 750℃時
又回升；彈性變形量在熱滾壓後空冷的數值較水冷的為高，但熱滾壓後空冷再去固溶 900℃, 5 分鐘後時效 500℃,8 小時這個狀況下又降低。
七. 應用掃描電子顯微鏡(SEM)於微觀結構的觀察，以及材料經彎曲或拉伸測試後斷面的觀察，
將有助於對破壞機構的判定，觀察破壞斷面形狀及表面形態。經過拉伸測試後之試片破斷面 鍍金後以 SEM 做表面觀察，發現破斷面之微結構變化與拉伸強度有相對的關係。
二、研究或教學或科技研發與管理成效評估（由計畫主持人或單位主管填寫）
Please evaluate the performance of research, teaching or science and technology R&D and management Work: (To be completed by Project Investigator or Head of Department/Center)
(1)是否達到延攬預期目標？
Has the expected goal of recruitment been achieved?
均符合要求
(2)研究或教學或科技研發與管理的方法、專業知識及進度如何？
What are the methods, professional knowledge, and progress of the research, teaching, or R&D and management work?
順利完成
(3)受延攬人之研究或教學或科技研發與管理成果對該計畫(或貴單位)助益如何？
How have the research, teaching, or R&D and management results of the employed person given benefit to the project (or your unit)?
陳應毅博士在本計畫的執行中參與重要的工作項目，其中全部的工時間進行本計畫之執行，
對本計畫之執行有加成的效果，不僅有效加強提升本計畫之研究水準及應用時效，對於本身 的歷練與研究視野有極大的幫助，並且在研究過程中發表期刊論文，有助於日後到學術機構 更深入研究或至產業界任職。
另外在計畫執行過程中，於受聘期間對本單位的碩士班研究生亦提供了有效的指導及協助，
加速本研究其它分析方法的分析工作。
(4)受延攬人於補助期間對貴單位或國內相關學術科技領域助益如何？
How has the employed person, during his or her term of employment, benefited your unit or the relevant domestic academic field?
陳應毅博士參與此計畫之研究成果，確實對此計畫“熱機處理對鈦-鉬合金機械性質的影響 等相關研究＂有相當助益。而先期實驗也發現 Ti-7.5Mo 基合金可藉不同熱機處理改變其彈 性模數。彈性模數對於人工牙根在生醫力學表現的影嚮仍需深入研究，本計畫研究成果將有 助於後續探討相同成份、高/低彈性模數的 Ti-Mo 基合金。
(5)具體工作績效或研究或教學或科技研發與管理成果：
Please describe the specific work performance, or the results of research, teaching, or R&D and management work:
陳應毅博士於執行計畫期間在本計畫主持人陳瑾惠教授指導下已投稿期刊論文於
“Dental Materials”，entitled “Effect of ball milling on structures and properties of dispersed-type dental amalgam”, Jiin-Huey Chern Lin, Fred Ying-Yi Chen, Hui-Ju Chiang, Chien-Ping Ju,
，已被 “Dental Materials”接受，目前 status 為: ARTICLE IN PRESS:
Chern Lin J-H, et al. Effect of ball milling on structures and properties of dispersed-type dental amalgam. Dent Mater (2010), doi:10.1016/j.dental.2010.11.013。
Abstract Objectives
The purpose of the present study was to investigate the effect of ball milling on the initial mercury vapor release rate and mechanical properties such as compressive strength, diametral tensile strength
and creep value, of the dispersed-type dental amalgam, and comparison was made with respect to two commercial amalgam alloys.
Methods
Ball milling was employed to modify the configuration of the originally spherical-shaped Ag–Cu–Pd dispersant alloy particles. Improvement in mechanical properties while maintaining a low early-stage mercury vapor release rate of the amalgam is attempted.
Results
The experimental results show that the amalgam (AmB10) which was made from Ag–Cu–Pd dispersant alloy particles that were ball-milled for 10 min and heat-treated at 300 °C for 2 days exhibited a low initial mercury vapor release rate of 69 pg/mm2/s, which was comparable with that of commercial amalgam alloy Tytin (68 pg/mm2/s), and was lower than that of Dispersalloy (73 pg/mm2/s). As for mechanical properties, amalgam AmB10 exhibited the highest 1 h compressive strength (228 MPa), which was higher than that of commercial amalgam alloy Dispersalloy by 72%;
while its 24 h diametral tensile strength was also the highest (177 MPa), and was higher than that of Dispersalloy by 55%. Furthermore, the creep value of the amalgams made from Ag–Cu–Pd alloy particles with 10 min ball-milling and heat treatment at 300 °C for 2 days was measured to be 0.12%, which was about 20% that of Dispersalloy.
Significance
It is found that ball milling of the dispersant Ag–Cu–Pd alloy particles for 10 min was able to modify the configuration of the alloy particles into irregular-shapes. Subsequently, heat treatment at 300 °C significantly lowered the initial mercury vapor release rate, increased its 1 h compressive strength and 1 h diametral tensile strength, and lowered its creep value.
(6)是否續聘受聘人? Will you continue hiring the employed person? □續聘Yes ■不續聘No (轉職)
※ 此報告表篇幅以三～四頁為原則。This report form should be limited to 3-4 pages in principle.
※ 此表格可上頂尖大學網頁/辦法、表格下載/綜合業務組下載。
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