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    HAYNES 230與INCONEL 718超合金銲接特性之研究
    (2003)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程研究所
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    Metal-GaN雷射二極體組件微結合技術之研究
    (2006)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    交通大學機械工程系
    隨著近年來國內光電產業的快速發展，光電產業中的光通訊元件Metal-Can雷射二極體需 要使用到玻璃對金屬密封微接合與異種金屬接合技術；然玻璃與金屬密封微接合上最常 遇到的問題可分為兩類，一為玻璃對金屬的黏著性不佳，另一為玻璃的破壞。如何精確 控制玻璃黏度的變化及接合界面的潤濕性，便成為玻璃對金屬密封微接合技術中最重要 的課題。此外，光電元件之異種金屬電阻銲接合時常因瞬間高熱導致構件失效，為了克 服溫度過高與提高接合強度之問題，採用添加銀基合金為硬銲材料，熱源則利用電阻銲 接而形成所謂之電阻硬銲，藉由低熔點之填料降低銲接電流，以達高效率、品質穩定的 要求。本計劃以玻璃對金屬密封接合與異種金屬電阻硬銲接合技術基礎理論作深耕之研 究，期望能協助國內廠商建立精密光電模組構裝製程技術及系統設備，以提高國內精密 光電模組構裝技術層次，提昇產品品質與附加價值。
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    TIG-Flux銲接製程之銲道穿深能力增加機制研究
    (2004)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    交通大學機械工程研究所
    A-TIG 銲接製程的關鍵技術主要乃在於活性助銲劑成分的調配。目前國外所發展並 使用的活性助銲劑成分主要有兩大類型：氧化物與氟化物。早期由PWI 所研發並使用 於鈦合金材料銲接的活性助銲劑係以氧化物與氯化物為主，但由於氯化物具有毒性，因 此不利於推廣與應用。至於由EWI 所發展並應用於碳鋼、不銹鋼及鎳基合金等材料銲 接的活性助銲劑則以氧化物為主，而銲接鈦合金材料所使用的活性助銲劑則含有一定成 分的氟化物。由此可知不同的銲接材料，其適用的活性助銲劑成分亦不同。由於活性助 銲劑的配方在PWI 與EWI 方面都有專利權保護，且在公開出版物上亦很少有此相關的 報導。根據文獻資料得知目前銲接學者對A-TIG 銲接製程技術的研究，主要集中於活性 助銲劑作用機制的研究及活性化銲接應用技術的研究兩方面。本研究主要係針對沃斯田 鐵型不銹鋼材料，嘗試以自行調配活性助銲劑的方式來探討不同成分之活性助銲劑添加 對不銹鋼銲道形態之影響行為與作用機制，為後續確定此材料所適用的最佳活性助銲劑 奠定基礎，進而可作為提昇氬銲品質與技術精進之重要參考依據。
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    可調應變試驗對不鏽鋼熱裂之評估研究
    (1993)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    交通大學機械工程研究所
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    合金鋼4130之氬銲與電漿銲之銲接性研究
    (1996)
    周長彬
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    國立交通大學機械工程學系
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    奈米碳管合成與機械性質研究
    (2005)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    交通大學機械工程系
    奈米碳管由Iijima 在1991 年發現之新奇產物，許多特性及運用已廣泛探討，其 優異的物理、化學特性一直備受矚目，在各方面的應用也日漸增廣。奈米碳管的製程 常使用的方法有電弧放電法、雷射氣化法、太陽能法及催化劑化學氣相沉積法四種方 法。各個製程均具優缺點，若以大面積、較低溫度、高效率與高純度為考量，則以化 學氣相沉積法為較合適。 在本計畫中，將選擇以熱化學氣相沉積法成長奈米碳管和研究參數的影響，此外 在量測奈米維度之奈米碳管，為實驗中的挑戰，藉由原子力顯微鏡(AFM)針尖(tip)與 奈米碳管的互相接觸和相對運動，使奈米碳管產生撓度變形。以碳針作為施力來源， 記錄碳管撓度位移，並利用懸臂樑公式，求得力學性質常數。
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    奈米碳管金屬化之機械結構與製程整合研究
    (2007)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程學系(所)
    奈米材料有許多的種類，例如奈米碳管(Carbon Nanotubes, CNTs)，因為具有極佳的 高寬比、小的曲率半徑、良好的化學穩定性、以及很高的機械強度，奈米碳管表面的幾 何形狀，具耐高電流密度、高導電度等等，被廣為應用在元件上。 本研究分成三部分 (i)前處理觸媒金屬之機械特性研究: 探討觸媒金屬機械特性，特 別是緩衝層經由不同沈積條件與氫電漿處理的變化，其影響碳管合成機制，觸媒金屬- 緩層衝層，對於基板的機械特性之影響，將藉由壓痕系統之原子探針，對金屬顆粒表面， 進行壓縮實驗，並計算各項的奈米顆粒性質。(ii)奈米碳管與金屬接面: 實驗以微波電漿 化學氣相沉積法合成奈米碳管，研究不同金屬結構對於合成碳管與金屬接面變化，特別 是緩衝層經由不同沈積條件或電漿處理後(熱處理)，接面研究上，藉由物理氣相沉積將 金屬與奈米碳管作結合，機械特性將以壓痕系統，對於不同材質合成之金屬表面，探討 金屬與奈米碳管層，原子擴散之材料特性。(iii)奈米碳管與銅金屬之內連線機械可靠特 性: 將研究在特定區域之栓塞結構中，研究栓塞結構中，對於合成奈米碳管參數的影響， 並以奈米碳管作為金屬內連線材料，導入電子束微影系統，建構運用於內連線製造方 法，此製程將面臨碳材料與金屬之界面反應，其中奈米碳管對於電性傳導上，將為栓塞 結構研究之主題，此亦為電子機構之元件發展重點。
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    平行加熱焊接法對316不繡鋼殘留應力之影響
    (1995)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程學系
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    氮化鎵之奈米機械特性與其陰極螢光分析
    (2009)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程學系(所)
    氮化鎵發光二極體具有元件壽命長、啟動電壓低、低耗電量、高亮度以及發光波長涵蓋整個可見 光等優點，使得氮化鎵發光二極體應用廣泛並成為最具有發展性的化合物半導體。研究中使用有機金 屬化學氣相磊晶法分別在C 軸(0 0 0 1)與A 軸(1 1 2 0)晶面之藍寶石基材上成長氮化鎵磊晶層。 本計畫目的為研究氮化鎵磊晶薄膜物理與光電特性，本研究主要在於探討氮化鎵磊晶結構受到奈 米壓痕系統破壞後，磊晶結構所產生的晶格錯位與疊差對於物理機械特性的影響，其後並使用陰極螢 光系統量測氮化鎵磊晶表面與斷面激發光特性的改變，更進一步分析氮化鎵磊晶結構的相位轉換以及 相對應激發光失效機制。 氮化鎵磊晶層之微結構與表面形態利用穿透式電子顯微鏡與原子力顯微鏡分析，結晶結構藉由X 光繞射頻譜儀分析，對於硬度、彈性模數、摩擦係數等機械特性，利用奈米壓痕與奈米刮痕系統配合 接觸式剛性量測以及力量控制方法分析。
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    燃料電池複合雙極板導電體結合技術研究
    (2008)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程學系(所)
    本研究目的為利用表層硬銲技術及電鍍技術，將塑膠材料表層金屬化。經此 技術所得之複合材料除了具有外觀可看性之外，還具有電極導體之作用，更具有 輕質化、低成本、易加工等優點，可解決目前傳統塑膠電鍍中剝落現象及龜裂現 象，而造成人員之傷害及斷路情況，對於產業也將提供嶄新的技術領域運用。 由於傳統雙極板具有加工不易、成本過高及重量過重的問題，因此本研究將 進行複合雙極板的研製以及進行相關的實驗測試和分析，主要討論塑膠板結合之 最佳條件。將利用原子力顯微鏡觀察表面成長微結構、四點探針量測電阻阻抗、 金相觀察微觀組織、單向刮痕測試結合力、模擬汽車內部溫度做長時間定溫下使 用壽命之研究，最後以單電池實測電性能結果。
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    矽鍺磊晶薄膜之磨潤及機械特性研究
    (2010)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程學系（所）
    近年來，矽鍺化合物半導體材料逐漸運用於半導體元件，因其具有比矽更優良的電特性、工作頻率、電源利用效率等，尤其可與現行矽材料製程有相容的特性，使矽鍺成為極具潛力的元件材料。本研究提出超高真空化學氣相沉積系統，作為合成矽鍺化合物之磊晶成長。 其中矽鍺化合物之機械特性議題，包含奈米壓痕施加機械破壞於矽鍺材料，與其合成參數特性，結合量測與實驗討論不同合成參數的差異，對其壓痕導致內部差排特性。 微結構與表面形態利用穿透式電子顯微鏡與原子力顯微鏡技術分析，結晶方向藉由X光繞射儀分析，其中硬度、彈性模數、可藉由奈米壓痕系統得到。研究目的為探討矽鍺材料斷面與疊差影響硬度、楊氏模數之關聯，同時利用奈米壓痕連續剛性技術，量測矽鍺材料之力位移變化曲線，其結構產生的相位轉換，如此可提供比較壓痕表面破壞機構與相對應的合成參數特性探討。
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    矽鍺磊晶薄膜之磨潤及機械特性研究
    (2011)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程學系（所）
    近年來，矽鍺化合物半導體材料逐漸運用於半導體元件，因其具有比矽更優良的電特性、工作頻率、電源利用效率等，尤其可與現行矽材料製程有相容的特性，使矽鍺成為極具潛力的元件材料。本研究提出超高真空化學氣相沉積系統，作為合成矽鍺化合物之磊晶成長。 其中矽鍺化合物之機械特性議題，包含奈米壓痕施加機械破壞於矽鍺材料，與其合成參數特性，結合量測與實驗討論不同合成參數的差異，對其壓痕導致內部差排特性。 微結構與表面形態利用穿透式電子顯微鏡與原子力顯微鏡技術分析，結晶方向藉由X光繞射儀分析，其中硬度、彈性模數、可藉由奈米壓痕系統得到。研究目的為探討矽鍺材料斷面與疊差影響硬度、楊氏模數之關聯，同時利用奈米壓痕連續剛性技術，量測矽鍺材料之力位移變化曲線，其結構產生的相位轉換，如此可提供比較壓痕表面破壞機構與相對應的合成參數特性探討。
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    超合金Inconel 718之可銲性研究
    (1998)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    交通大學機械工程系
    真空硬銲(Vacuum Brazing)為硬銲中難度較高的技術，普遍應用於航空工業高溫、高強度材料之接合。目前台灣正致力於航空製造業之發展與技術之建立，而真空硬銲又為航空工業重要的製造與維修技術，因此應用真空硬銲接合零組件，在未來將具有可觀的市場潛力。Inconel 718是一種普遍應用於航空、核能、化工等方面的超合金。本研究之重點，即在以真空硬銲技術應用於Inconel 718 板材，並選用適當填充金屬，利用硬銲溫度與時間、銲後熱處理溫度與時間、接頭間隙寬度、搭接長度及不同填充金屬等參數的控制，經由金相顯微結構照片，探討母材晶粒成長、填充金屬對母材的穿透深度、無硬脆相 (BrittlePhase)生成的最大硬銲間隙寬度(Maximum Brazing Clearance，MBC)等對接頭性質的影響及適當的搭接長度，據以尋求適當的硬銲參數。此外，並以掃瞄式電子顯微鏡觀察破斷面的型態。
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    超合金渦輪葉片之電漿修補銲接技術
    (1999)
    周長彬
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    交通大學機械工程系
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    輥輪再生處理技術---子計畫II：高速火燄熔射件之破損分析研究(II)
    (1998)
    周長彬
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    交通大學機械工程系
    根據各種熔射技術在國內市場應用之預估認為高速火焰熔射（High Velocity Oxy-Fuel簡稱HVOF）將佔熔射技術市場的百分之四十以上，由此可預測高速火焰熔射製程將成為臺灣熔射工業技術的一個新里程碑。近年來隨著銲接技術之進步，硬面銲補已被廣泛應用於機械相關工業上。從早期修補功能進而演進到新機件表面硬度層處理，可大大提高產品壽命及附加價值。本研究主要目的在探討利用高速火焰熔射技術製作碳化鉻－鎳鉻瓷金塗層於輥輪材料不鋼410的基材上，並研究其塗層之各種性質。碳化鉻－鎳鉻瓷金塗層具高溫（900℃）耐磨耗性質及化學腐蝕。本研究之第一年將採用田口式（ToughieMethodology）實驗方法，探討改變氧氣流量、燃氣流量、載流氣體之流量、粉末輸送率、熔射距離、熔射槍管長度及工作轉盤（Turn Table）之轉速等七個參數對塗層性質之影響，第二年則根據塗層之耐磨耗性、微硬度、鍵結強度、表面粗糙度及孔隙率等性質，配合破損分析技術找出最適之熔射參數。第三年將利用金相顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、X-Ray繞射儀及EPMA來分析塗層之微結構。煉鋼廠高溫輥輪區之作業環境嚴苛且複雜，一般對輥輪塗層面選擇之評估包括耐熱疲勞性（anti thermal fatigue）、抗磨耗性（wear resistance）、高溫硬度（high temperaturehardness）、及抗剝離性（anti pick-up property）。本第二年計畫依據第一年計畫之田口實驗方法八組參數塗層，利用熱疲勞性質及高溫pin-on-disk（POD）磨耗性實驗為結果評估。分別預測出最佳耐衝擊性及高溫POD磨耗性參數組合，並進行驗證評估實驗。本第三年計畫依既定目標將各個不同熔射參數之處理件做金相顯微組織觀察，掃瞄式電子顯微鏡觀察與分析，X-Ray繞射分析及EPMA等分析塗層與基材鍵結方式。此外第二年所得之高溫磨耗試件及熱疲勞試件亦做進一步之分析與檢驗。
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    輥輪再生處理技術---子計畫II：高速火燄熔射輥輪再生處理製程研究(II)
    (1997)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    交通大學機械工程系
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    輥輪再生處理技術---子計畫二：高速火焰熔射錕輪再生處理製程研究
    (1996)
    周長彬
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    國立交通大學機械工程研究所
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    鉬與碳含量對鐵錳鋁銲接金屬之影響
    (1994)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    國立交通大學機械工程研究所
    近年來具高強度□高韌性Fe-Mn-Al合金之研究 已日趨成熟,在實際商業化以前最重要的課題 之一為其銲接性之研究,由於銲接金屬的固化 組織與其抗銲接熱裂性有很大的關係,經由添 加適當合金元素或調整銲接參數,可以改變固 化組織,使熱裂可能性降至最低,基於以下因素: (1)添加合金元素對Fe-Mn-Al銲件影響之研究十分 少;(2)添加Mo可以改善傳統合金鋼許多性質,本 研究將針對Mo與C的添加,探討對Fe-Mn-Al銲接金屬之影響.含不同Mo與C比例之Fe-Mn-Al合金,經過不 填料氬銲(混合5%及10%氮氣)後,將利用金相顯微 鏡□電子顯微鏡□及能量分布成分分析儀來觀 察其微結構,並使用拉伸及微硬度試驗測機械 性質.此外,本研究也將分析不同Mo與C含量所造 成固化模式之改變.
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    銲接參數對銲道固化模態的影響
    (1999)
    周長彬
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    CHOU CHANG-PIN
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    交通大學機械工程系