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以超臨界二氧化碳發泡聚乙烯醋酸乙烯酯/奈米碳管複合材料與發泡體性質探討

為了解決co2鋼瓶回充的問題，作者曾宇琛 這樣論述：

目錄指導教授推薦書………………………………………………………….口試委員會審定書……………………………………………………….摘要 iiiAbstract iv目錄 v圖目錄 ix表目錄 xiii第一章 緒論 1第二章 文獻回顧 32.1聚乙烯醋酸乙烯酯 (EVA) 32.2奈米碳管 (CNT) 42.3 EVA摻合體與奈米複合材料 62.4高分子發泡概述 72.4.1發泡劑 92.4.2超臨界流體 102.4.3超臨界流體發泡 112.5 EVA與奈米複合材料發泡體 13第三章 實驗 173.1材料

173.2儀器設備 183.3實驗流程 213.4實驗步驟 223.4.1 複合材料製備 223.4.2 發泡前樣品製備 223.4.3 ScCO2發泡 233.4.4 熱重損失分析儀 (TGA) 233.4.5 差示掃描量熱儀 (DSC) 243.4.6 掃描式電子顯微鏡 (SEM) 243.4.7 場發式電子顯微鏡 (FE-SEM) 243.4.8 流變儀 (Rheometer) 253.4.9 萬能試驗機 (Universal Test Machine) 253.4.10 泡材密度測量 (Foam Densi

ty) 253.4.11 泡孔密度 (Cell Density) 263.4.12 孔隙度計算 (Porosity) 263.4.13 膨脹倍率 (Expansion Ratio) 263.4.14 收縮率計算 263.4.15 油壓式硬度計 (Hardness Test) 27第四章 結果與討論 284.1 發泡前樣品性質 284.1.1 斷裂面相形態 284.1.2結晶與熔融行為 314.1.3 熱穩定性 364.1.4拉伸性質 394.1.6硬度測試 464.2發泡後樣品性質 484.2.1樣品發泡前後外

觀 484.2.2發泡後收縮率 534.2.3 發泡體結構相形態分析 554.2.4 組成比例對發泡體結構影響 554.2.5添加奈米填充材對發泡體結構影響 564.2.6結晶與熔融行為 744.2.7熱穩定性 784.2.8硬度測試 85第五章 結論 87參考文獻 89 圖目錄圖2.1聚乙烯醋酸乙烯酯結構式 3圖2.2 單壁奈米碳管(SWCNT)與多壁奈米碳管(MWCNT)示意圖[6] 4圖2.3石墨烯依不同捲曲方式形成各類型奈米碳管示意圖[6] 5圖2.4不同類型的單壁奈米碳管[6] 5圖2.5泡孔結構示意

圖(a)開孔(open cell) (b)閉孔(closed cell) 8圖2.6 物質三相圖及超臨界流體區域[15] 10圖2.7 物理(ScCO2)發泡機制示意圖[16] 11圖2.8 (a) EVA與(b) EVA/CNT發泡之SEM圖[18] 13圖2.9 LDPE/EVA摻合體於105 ℃、23MPa發泡SEM圖 14(a) 25 kGy (b) 50 kGy (c) 75 kGy (d) 100 kGy [19] 14圖2.10 LDPE/EVA摻合體於130 ℃、23MPa發泡SEM圖 14(a)未交聯 (b)交聯 [19] 14

圖2.11 不同比例之EVA/MMT泡孔尺寸與SEM圖[20] 15圖2.12 EVA與EVA/PLA摻合體發泡之SEM圖 16(a) EVA (b) EVA/PLA-20 (c) EVA/PLA-30 (d) EVA/PLA-40 [21] 16圖3.1 超臨界流體發泡裝置 20(A)CO2鋼瓶 (B)高壓泵浦 (C)循環水浴槽 (D)CO2備壓槽 20(E)溫度偵測計、壓力錶 (F)控制流量閥 (G)樣品槽 (H)洩壓閥 (I)循環油浴槽 20圖4.1 樣品發泡前斷裂面FE-SEM圖(1000x): (a) EVA L； 29(b) EVA H；(

c) L9H1；(d) L7H3 29圖4.2 樣品發泡前斷裂面FE-SEM圖(10000x): (a) L9H1T1； 30(b) L9H1T3；(c) L7H3T1；(d) L7H3T3 30圖4.3 發泡前樣品以10 ℃/min降溫之DSC圖 32圖4.4發泡前樣品10 ℃/min降溫後以20 ℃/min升溫DSC圖 32圖4.5 發泡前樣品以40 ℃/min降溫之DSC圖 33圖4.6發泡前樣品40 ℃/min降溫後以20 ℃/min升溫DSC圖 33圖4.7 發泡前樣品於氮氣中以10 ℃/min升溫之TGA圖 37圖4.8 樣品應力應變

曲線圖及其放大圖 40圖4.9樣品拉伸模數 41圖4.10樣品斷裂延伸率 41圖4.11樣品於110 ℃下複黏度對角頻率關係圖及其放大圖 44圖4.12樣品於110 ℃下儲存模數對角頻率關係圖及其放大圖 44圖4.13樣品於110 ℃下損失模數對角頻率關係圖及其放大圖 45圖4.14 EVA L樣品發泡後外觀 (溫度: 70 ℃；時間: 15 min) 49圖4.15 EVA L 樣品發泡後外觀 (溫度: 60 ℃；壓力: 1500 psi) 49圖4.16 EVA H樣品發泡後外觀 (溫度: 50 ℃；時間: 15 min) 50圖4.1

7 EVA H 樣品發泡後外觀 (溫度: 40 ℃；壓力: 1500 psi) 50圖4.18樣品發泡前與發泡後24小時外觀 (壓力:1500 psi；時間: 10 min ) 51圖4.19樣品發泡前與發泡後24小時外觀 (壓力:1500 psi；時間: 10 min ) 52圖4.20 EVA L於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之SEM圖(500x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60 ℃ 57圖4.21 EVA H於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之SEM圖(500x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60

℃ 59圖4.22 L9H1於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之SEM圖(1000x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60 ℃ 61圖4.23 L7H3於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之SEM圖(1000x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60 ℃ 63圖4.24 L9H1T1於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之 65FE-SEM圖(5000x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60 ℃ 65圖4.25 L9H1T3於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之 67FE-

SEM圖(5000x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60 ℃ 67圖4.26 L7H3T1於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之 69FE-SEM圖(5000x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60 ℃ 69圖4.27 L7H3T3於壓力1500 psi、含浸時間10分鐘發泡後之 71FE-SEM圖(5000x): (a) 40 ℃；(b) 50 ℃；(c) 60 ℃ 71圖4.28 樣品於各發泡條件之泡孔尺寸統計圖 73圖4.29 樣品於各發泡條件之泡孔密度及其放大圖 73圖4.30 EVA L與EVA H

以20 ℃/min升溫DSC圖 75圖4.31 L9H1與L7H3以20 ℃/min升溫DSC圖 75圖4.32 L9H1Tx以20 ℃/min升溫DSC圖 76圖4.33 L7H3Tx以20 ℃/min升溫DSC圖 76圖4.34 EVA L發泡樣品於氮氣中以10 ℃/min升溫之TGA圖 79圖4.35 EVA H發泡樣品於氮氣中以10 ℃/min升溫之TGA圖 79圖4.36 L9H1發泡樣品於氮氣中以10 ℃/min升溫之TGA圖 80圖4.37 L7H3發泡樣品於氮氣中以10 ℃/min升溫之TGA圖 80圖4.38 L9H1T3發泡樣

品於氮氣中以10 ℃/min升溫之TGA圖 81圖4.39 L7H3T3發泡樣品於氮氣中以10 ℃/min升溫之TGA圖 81 表目錄表3.1 材料樣品配方表 22表3.2 超臨界發泡條件表 23表4.1發泡前樣品以10 ℃/min及40 ℃/min降溫之DSC 數據 34表4.2 發泡前樣品以不同速率降溫後以20 ℃/min升溫之DSC數據 35表4.3 發泡前樣品於氮氣環境下10 ℃/min升溫TGA數據 38表4.4 樣品拉伸性質數據 42表4.5 發泡前樣品硬度測試數據 47表4.6 樣品於不同溫度發泡之收縮率 54表4.7

EVA L發泡後泡孔尺寸及泡孔密度 58表4.8 EVA L發泡後泡材密度與孔隙度 58表4.9 EVA H發泡後泡孔尺寸及泡孔密度 60表4.10 EVA H發泡後泡材密度與孔隙度 60表4.11 L9H1發泡後泡孔尺寸及泡孔密度 62表4.12 L9H1發泡後泡材密度與孔隙度 62表4.13 L7H3發泡後泡孔尺寸及泡孔密度 64表4.14 L7H3發泡後泡材密度與孔隙度 64表4.15 L9H1T1發泡後泡孔尺寸及泡孔密度 66表4.16 L9H1T1發泡後泡材密度與孔隙度 66表4.17 L9H1T3發泡後泡孔尺寸及泡孔密度

68表4.18 L9H1T3發泡後泡材密度與孔隙度 68表4.19 L7H3T1發泡後泡孔尺寸及泡孔密度 70表4.20 L7H3T1發泡後泡材密度與孔隙度 70表4.21 L7H3T3發泡後泡孔尺寸及泡孔密度 72表4.22 L7H3T3發泡後泡材密度與孔隙度 72表4.23 EVA L與EVA H發泡後以20 ℃/min升溫DSC數據 77表4.24 L9H1與L7H3發泡後以20 ℃/min升溫DSC數據 77表4.25 L9H1Tx發泡後以20 ℃/min升溫DSC數據 77表4.26 L7H3Tx發泡後以20 ℃/min升溫DSC

數據 77表4.27 發泡後EVA L於氮氣環境下10 ℃/min升溫TGA數據 82表4.28 發泡後EVA H於氮氣環境下10 ℃/min升溫TGA數據 82表4.29 發泡後L9H1於氮氣環境下10 ℃/min升溫TGA數據 83表4.30 發泡後L7H3於氮氣環境下10 ℃/min升溫TGA數據 83表4.31 發泡後L9H1T3於氮氣環境下10 ℃/min升溫TGA數據 84表4.32 發泡後L7H3T3於氮氣環境下10 ℃/min升溫TGA數據 84表4.33 EVA L與EVA H發泡後硬度測試數據 86表4.34 L9H1與L7H

3發泡後硬度測試數據 86表4.35 L9H1Tx發泡後硬度測試數據 86表4.36 L7H3Tx發泡後硬度測試數據 86

添加二氧化碳於新拌混凝土與氫氧化鈣碳封存技術之研究

為了解決co2鋼瓶回充的問題，作者馬迪祥 這樣論述：

近年來,全球暖化的議題持續沸騰,該如何抵抗溫室效應是目前全世界共同面臨的一項課題,其中最為人詬病的二氧化碳排放量是造成全球暖化之主要元兇,舉凡是工廠製程、汽機車運輸、廢氣煙囪......等等行為都是造成現今碳排放量高居不下的原因。而混凝土是建築業常用之原料,由許多能夠碳化之物質所組成,因此若能夠將二氧化碳回收於混凝土製程中,並保有良好之力學行為與耐久性表現,將提供一個有效解決高碳排放量的碳封存方法。本研究共分為兩個部分,第一部份設計不同乾冰佔水泥重之添加量、不同的爐石與飛灰取代率、不同的水膠比之組合來做為試驗變因,乾冰添加量又分為大尺度與小尺度之添加量,主要探討在混凝土的新拌階段添入固態二氧

化碳(CO2)形式的乾冰,使混凝土能與二氧化碳充分地進行碳化反應,避免因為試體表面堆積太多的碳酸鈣(CaCO3)結晶物後,二氧化碳難以進一步地與內部之水泥進行碳化反應。第二部分則是採用氫氧化鈣(CH)作為二氧化碳(CO2)之吸附劑,利用氫氧化鈣與二氧化碳碳化成碳酸鈣之原理來封存二氧化碳,並設計不同的吸附劑佔膠結材重量之比例、不同的爐石取代率,以探討碳化後之碳酸鈣對於水泥砂漿之影響。試驗方法包含巨觀的抗壓強度、劈裂試驗、坍流度、乾燥收縮、硫酸鹽耐久性試驗以及微觀之 SEM 掃描式電子顯微鏡、EDS 元素分析、XRD 繞射試驗、TGA 熱重分析試驗、FTIR 傅立葉紅外光譜試驗。嘗試連結巨觀與微觀

之試驗結果,建立各工程性質間之關聯性,並比較兩種方法的相關參數變化對混凝土吸附二氧化碳效果的影響,並探討兩種方法對二氧化碳封存量之多寡及初步之經濟性評估。