信息分类:金相文章
作者:yiyi发布
时间:2011-12-18 20:46:48
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场发射扫描式电子显微镜(FE-SEM)
本研究利用FE-SEM观察不同操作条件下的极板表面形貌结构。首先于不同分散剂浓度中,寻找最佳分散剂浓度;本研究于极板製备完成后,经由超音波震盪去除黏覆性不佳的部分,再藉由FE-SEM检视不同操作参数之下的极板表面形貌,其放大倍率皆为100,000倍。其中,图2和图3为披覆一次但添加不同分散剂剂量的表面形貌图,其添加量分别为分散剂重量0.002 g 与0.02 g,由图中观察得知,在相同的批覆次数下,在分散剂添加克数重量为0.002 g时,其奈米颗粒尺寸在30 nm左右,表面颗粒排列情况无堆迭现象产生,其粒子状况如下图。
即使添加不同分散剂量的条件下,极板表面奈米粒子尺寸均可维持一致性,其粒径约为30 nm且无粒子堆积现象产生,因此本研究选用分散剂添加量为0.002 g作为往后最佳操作参数。
第二部分针对不同载体材料,并结合最佳分散剂添加量与披覆一次的条件下进行观察,图4-6分别为氧化铟锡玻璃(Indium-Tin Oxide, ITO)、二氧化硅与钛板做为批覆基材;由图4与图5皆为批覆一次的情况下,可发现极板表面但以颗粒粒径约为30 nm,且如图6所示无粒子堆迭情况产生;但以为钛板做为批覆基材时,此图中央部分为本製备方式批覆完成之后而得,经由超音波震盪发现表面粒子无法黏覆于极板上;而相较于钛板,使用ITO与二氧化硅在批覆次数为一次的情况下,可明显改善表面粒子无团聚现象发生且粒子呈现均匀性,因此本研究将选用ITO与二氧化硅两种基材做为载体。极板表面颗粒具有一定的均匀性,并可避免颗粒团聚情形产生。第三部分为披覆次数影响试验,图7~9所有皆是以ITO为披覆基材,分别针对不同批覆次数(1、3、5次)下的极板表面形貌图。由图中观察得知,披覆次数对于极板奈米粒径无显着影响,极板表面颗粒可维持一致性且无产生堆迭现象,且颗粒粒径皆约为30 nm。而图10~12以二氧化硅为载体进行批覆试验时,由图中得知,极板表面粒子随着批覆次数的增加,颗粒粒径亦会相对的提升,且从图11中观察得知,在批覆次数三次时,粒子已有些许堆迭情形发生,由图12观察得知,若将增加批覆次数增加至五次时,可明显观察出,,极板表面奈米粒子与图10相比,发现表面奈米粒子已经开始产生团聚现象,且堆迭的情形依然存在,二氧化硅做为极板基材时,奈米颗粒。经由上述试验结果得知,不同极板载体材料,必须结合适当的批覆次数,将有助于改善二氧化钛批覆的均匀性,避免批覆次数影响而造成使表面粒子过度堆积或粒径的不均匀性,造成粒子大小与分佈情况变化逐渐增大。
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