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明志科技大學 化學工程系碩士班 楊純誠、施正元所指導 林冠吟的 添加不同導電碳材應用於磷酸鋰鐵/碳陰極複合材料 (2021),提出電池c數計算關鍵因素是什麼,來自於磷酸鋰鐵、溶膠凝膠法、多孔氧化石墨烯、氣相生長碳纖維、鋰離子擴散係數、電子導電度、原位X-ray繞射光譜儀、原位顯微拉曼光譜儀。

而第二篇論文國立臺北科技大學 環境工程與管理研究所 胡憲倫所指導 張晁綸的 半導體封裝產品環境衝擊與碳足跡評估-以某半導體公司為例 (2021),提出因為有 生命週期評估(LCA)、碳足跡評估、半導體、淨零排放的重點而找出了 電池c數計算的解答。

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化工熱力學

為了解決電池c數計算的問題,作者於志家等 這樣論述:

《化工熱力學》吸取國內外最新教材的精華,參考多數高校執行的48~56學時安排,在系統介紹化工熱力學原理的前提下,加強化工過程實用知識與實用計算方法的闡述,以強化學生利用熱力學原理解決化工生產實際問題能力的培養。全書共分10章,首先介紹了熱力學定律與基本原理、流體的容積性質、流體的熱力學性質;將真實氣體混合物的熱力學性質計算單設一章,以增強實際流股工況計算訓練;接着講述溶液的熱力學性質、流體相平衡與化學反應平衡;最后講述流體流動、壓縮、膨脹與節流過程熱力學計算,蒸汽動力循環及制冷循環過程與計算,及典型化工過程的熱力學分析。書中各章都配有例題與習題。習題設置注意知識點的覆蓋,並附有答案。本書可作為

高等學校化工及相關專業教材,也可供相關工程技術人員參考。本書配有《化工熱力學》(英文版)教材,可供雙語教學使用。於志家,大連理工大學化學工程系老師,長期從事化學工程基礎、化工傳遞、單元操作、多相流動與化工熱力學等方面的科學研究與教學。負責完成國家自然科學基金項目2項,遼寧省自然科學基金項目2項,完成企業工程設計等多項,對化工熱力學的基礎理論及其在相關研究與工程實際中的應用有深層次的理解與心得。主講本科生《化工熱力學》與《化工計算》課程,雙語教學,獲大連理工大學優秀課程與教學質量優秀獎。 第1章概述11.1化工熱力學的發展歷程11.2系統與環境21.3化學狀態與流體性質21.

4熱力學第一定律31.4.1控制質量系統的熱力學第一定律41.4.2控制體積系統的熱力學第一定律41.5熱力學第二定律81.5.1熱量向功轉化的上限91.5.2熵111.5.3熱力學第二定律的數學表達12思考題14習題14第2章流體的容積性質162.1純物質的p-V-T行為162.2流體的狀態方程182.2.1理想氣體狀態方程182.2.2維里(Virial)方程192.2.3立方型方程212.3氣體的普遍化關聯302.3.1對應狀態原理312.3.2普遍化的立方型狀態方程312.3.3兩參數對應狀態原理332.3.4三參數對應狀態原理352.3.5普遍化第二維里系數關聯式372.4液體與似液

體通用立方型狀態方程的根402.5液體普遍化關聯42思考題44習題45第3章流體的熱力學性質463.1均相流體系統的熱力學基本關系式463.2焓和熵的計算483.3剩余性質503.4剩余性質的計算523.4.1由狀態方程求剩余性質523.4.2由普遍化壓縮因子關系求剩余焓和剩余熵543.4.3由普遍化維里系數求剩余焓和剩余熵573.5液體焓和熵的計算633.6熱力學性質圖表643.6.1T?S圖653.6.2p?H圖683.6.3H?S圖68思考題71習題72第4章真實氣體混合物的熱力學性質744.1混合規則744.2真實氣體混合物普遍化壓縮因子和摩爾體積的計算764.2.1Amagat定律(

分體積定律)和普遍化壓縮因子圖聯用764.2.2真實氣體混合物的狀態方程774.3真實氣體混合物剩余焓和剩余熵的計算834.3.1由R?K方程計算真實氣體混合物的剩余焓和剩余熵834.3.2由普遍化第二維里系數計算真實氣體混合物的剩余焓和剩余熵834.3.3由普遍化關聯圖計算真實氣體混合物的剩余焓和剩余熵85思考題88習題89第5章溶液熱力學905.1敞開系統的熱力學關系式與化學勢915.2偏摩爾性質925.3逸度和逸度系數965.3.1純氣體的逸度計算975.3.2純液體的逸度計算1015.3.3溶液中組分的逸度計算1035.3.4利用Microsoft Excel進行熱力學性質計算1085

.4理想溶液與標准態1125.5過量性質與混合過程中的性質變化1145.5.1過量性質1145.5.2混合過程中的性質變化1155.5.3焓濃圖1165.6活度和活度系數1175.6.1Wohl型方程1205.6.2基於局部組成概念的活度系數方程1235.6.3UNIQUAC和UNIFAC模型125思考題128習題129第6章相平衡1316.1相平衡的判據1316.2汽液平衡1326.2.1低壓下的汽液平衡1346.2.2中壓下的汽液平衡1426.2.3高壓下的汽液平衡1576.3氣液平衡1596.4液液平衡1616.4.1液液平衡相圖1616.4.2溶液的穩定性1626.4.3液液平衡計算1

646.5汽液液平衡(VLLE)165思考題168習題168第7章化學反應平衡1717.1反應坐標1727.2化學反應平衡判據的應用1747.3標准Gibbs能的變化及平衡常數1757.4溫度對平衡常數的影響1777.5平衡常數的估算1807.6平衡常數與組成的關系1827.6.1氣相反應1827.6.2液相反應1837.7單一反應的平衡轉化率1847.7.1均相反應1857.7.2非均相反應1867.8反應系統的相律和Duhem定理1877.9多個反應平衡1897.10燃料電池195思考題199習題199第8章流動系統的熱力學分析2008.1質量守恆2018.2能量守恆2028.3熵衡算20

58.3.1熵的概念2058.3.2熵的衡算2058.4熱力學方法的過程分析2088.4.1流體流動過程分析2098.4.2壓縮過程2118.4.3膨脹過程2178.4.4節流過程218思考題222習題222第9章熱力學循環2249.1卡諾循環及其逆循環2249.2朗肯循環和蒸汽動力裝置2259.2.1卡諾熱機的改進2269.2.2朗肯循環的改進2309.3蒸汽壓縮制冷循環2339.4吸收式制冷循環2349.5熱泵循環2369.6吸收式熱泵237思考題239習題239第10章化工過程的節能分析24110.1理想功24110.2損耗功24210.3典型過程的分析24410.3.1管內流動過程24

410.3.2換熱過程24410.3.3逆流換熱和順流換熱24510.4能量最優原則246思考題248習題248附錄250附錄A單位換算系數與通用氣體常數250附錄B純物質的性質250附錄C比熱容與物質生成性質253附錄DLee-Kesler普遍化關聯表257附錄E水蒸氣表272附錄F熱力學圖301習題參考答案303參考文獻306

添加不同導電碳材應用於磷酸鋰鐵/碳陰極複合材料

為了解決電池c數計算的問題,作者林冠吟 這樣論述:

目錄明志科技大學碩士學位論文口試委員審定書 i誌謝 ii摘要 iiiAbstract v目錄 viii圖目錄 xi表目錄 xvii第一章 緒論 11.1 前言 11.2 研究動機 2第二章 文獻回顧 42.1 鋰離子二次電池之發展 42.1.1鋰離子二次電池反應機制及熱失控 52.2 陰極材料(Cathode materials) 82.3 陽極材料(Anode) 102.4 隔離膜(Separator) 122.5 電解質(Electrolyte) 142.6 磷酸鋰鐵(LiFePO4)的基本特性 162.7 磷酸鋰鐵陰極材料改質方法 182.7.

1 碳層包覆 182.7.2 添加導電/包覆導電的碳材 212.7.3 縮小粒徑 242.8 磷酸鋰鐵材料之合成方法 262.8.1 微波法(Microwave method) 262.8.2 溶膠凝膠法(Sol-gel method) 282.8.3 水熱法(Hydrothermal method) 312.8.4 噴霧乾燥法(Spray-drying method) 35第三章 實驗方法 393.1 實驗藥品與儀器 393.1.1 實驗儀器與設備 403.2 LFP/C複合陰極材料之製備方法 413.2.1磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)製備方法 413.2.2磷酸鋰鐵

/碳/多孔氧化石墨烯(LFP/C/PGO)製備方法 423.2.3磷酸鋰鐵/碳/氣相生長碳纖維(LFP/C/VGCF)製備方法 443.3 LFP/C之陰極複合材料之物性、化性分析 463.3.1磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)陰極材料之物化性分析方法 473.3.2磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)陰極材料之化學成份分析 563.4 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)陰極材料之電化學性質分析 573.4.1電極片製備 573.4.2鈕扣型鋰離子半電池封裝 593.4.3電池充/放電穩定度測試 603.4.4循環伏安法測試 613.4.5交流阻抗測試 623.4.6恆電流間歇滴定法測試 64

第四章 結果與討論 654.1 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之材料晶相結構分析 654.1.1原位-晶相結構分析 674.2 磷酸鋰鐵/碳(LiFePO4/C)之表面形態分析 724.2.1 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之材料化學組成元素分析 764.2.2 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之顯微結構微分析 794.3 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之碳層結構分析 844.3.1原位-顯微拉曼光譜分析 864.4 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之比表面積分析(BET) 884.5磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之粉末電子導電度分析 914.6 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之殘碳量分析 924.7

磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)電化學分析法 934.7.1 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之低電流速率之充放電分析 934.7.2 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之高電流速率之充放電分析 994.7.3 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)之長期循換穩定性分析 1044.8 磷酸鋰鐵/碳(LFP /C)循環伏安分析 1184.8.1磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)電化學微分曲線分析 1204.9 磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)交流阻抗及鋰離子擴散係數分析 1244.9.1磷酸鋰鐵/碳(LFP/C)恆電流間歇滴定法測試 129第五章 結論 135參考文獻 137 圖目錄圖 1、鋰離子二次電池充放電原理示意圖

[12]。 5圖 2、1992年至2020年鋰離子電池的世界市場價值[15]。 6圖 3、鋰離子二次電池熱失控三個階段示意圖[19]。 7圖 4、陰極材料中主要分為三種不同的晶體結構[28]。 9圖 5、鋰離子電池之陽極材料分類圖。 10圖 6、鋰離子電池之陽極材料特性。 11圖 7、各種製造隔離膜的方法示意圖[39]。 12圖 8、磷酸鋰鐵(LiFePO4)與磷酸鐵(FePO4)晶格結構圖[53]。 17圖 9、LiFePO4和LiFePO4/C複合材料的SEM圖。 18圖 10、LiFePO4和LiFePO4/C複合材料的SEM圖。 19圖 11、未塗覆TWEEN 80

的LiFePO4 (a). SEM圖 (b). TEM和HRTEM圖;塗覆了TWEEN 80的LiFePO4 (c). TEM和 (d). HRTEM圖。 20圖 12、LFP–CNT–G組合的網絡結構示意圖[58]。 21圖 13、SEM圖 (a). 原始LFP (b). LFP-CNT複合材料 (c). LFP-G複合材料 (d). LFP-CNT-G複合材料;TEM圖 (e). 原始LFP (f). LFP–CNT複合材料 (g). LFP–G複合材料 (h). LFP–CNT–G複合材料。 22圖 14、(a) VC/LFP及C/LFP的放電曲線圖、(b) VC/LFP及C/LF

P循環比較圖。 22圖 15、VC/LFP和C/LFP的EIS阻抗曲線比較圖。 23圖 16、$VGCF的製造過程示意圖[60]。 23圖 17、LFP/C和LFP/C-Tween分析(a). XRD圖譜,(b). 粒徑分佈,(c).和(d). SEM圖,(e)和(f). TEM圖。 25圖 18、(A). LiFePO4/graphene,(B). LiFePO4/C複合材料在0.1至10C不同電流速率下的充電/放電曲線。 27圖 19、(A). LiFePO4/graphene,(B). LiFePO4/C複合材料在0.1至10 C的各種電流速率下的充電/放電循環性能圖。 27

圖 20、SEM圖(a). HY-LiFePO4 (b). HY-SO-LiFePO4。 29圖 21、(a)、(b) LiFePO4/C和(c)、(d) LiFePO4/CG樣品的SEM和TEM圖。 30圖 22、(a)、(b) LiFePO4/C和(c)、(d) LiFePO4/CG複合材料在不同速率下的充電/放電曲線和循環性能。 30圖 23、LiFePO4/C核-殼複合材料(a). XRD圖, (b). SEM圖, (c). TEM圖, (d). HRTEM圖。 32圖 24、SEM圖(a). 3DG, (b). FP, (c)、(d). FP/3DG, (e). LFP/C,

(f). LFP/3DG /C。 33圖 25、LFP/C和LFP/3DG/C,(a). 0.2C、(b). 1C時的循環性能曲線和庫侖效率。 34圖 26、LFPO/rGO複合材料(a)~(c). SEM圖像,(d)~(f). TEM圖像。 34圖 27、SEM圖(a). Hy-LFP/C (b). Hy-LFP/GO/C (c). SP-LFP/GO/C和(d). SP-LFP/PGO/C。 36圖 28、(a). Hy-LFP/C, (b). SP-LFP/GO/C, (c). SP-LFP/PGO/C複合材料在0.2~10C時的充放電曲線, (d). LFP複合材料的速率能力曲

線圖。 36圖 29、具有不同NC層含量的LiFePO4的SEM圖(a).0 wt. %NC (b).2 wt. %NC (c).5 wt. %NC (d).10 wt. %NC。 37圖 30、HRTEM圖(a).LFP/C, (b).LFP/C/CNT, (c).LFP/C/G, (d).LFP/C/G/CNT。 38圖 31、LiFePO4/C陰極材料之流程示意圖。 45圖 32、LiFePO4/C陰極複合材料的各性質檢測項目之流程圖。 46圖 33、布拉格表面衍射示意圖。 47圖 34、X-ray繞射分析儀(Bruker D2 Phaser)。 48圖 35、原位繞射分析

光譜儀組件。 49圖 36、掃描式電子顯微鏡(Hitachi S-2600H)圖。 50圖 37、高解析穿透式電子顯微鏡(JEOL JEM2100)。 51圖 38、顯微拉曼光譜儀(Confocal micro-Renishaw)。 52圖 39、原位顯為拉曼分析光譜儀組件。 53圖 40、比表面積分析儀。 54圖 41、將錠片夾入自製夾具之示意圖。 55圖 42、元素分析儀(Thermo Flash 2000)。 56圖 43、LiFePO4/C複合陰極材料電極片製備之流程圖。 58圖 44、CR2032鈕扣型半電池封裝示意圖。 59圖 45、佳優(BAT-750B)電池

測試儀。 60圖 46、恆電位電池測試儀(MetrohmAutolab PGST AT302N)圖。 61圖 47、AC交流阻抗測試圖譜(Nyquist plot)示意圖。 62圖 48、BioLogic BCS-805電池測試儀。 64圖 49、添加不同導電碳材之陰極複合材料XRD分析圖譜。 66圖 50、(a) LFP/C、(b) LFP/C/VGCF電極在充放電1次循環下的In-situ XRD分析圖。 69圖 51、LFP/C電極在不同範圍之In-situ XRD分析圖。 70圖 52、LFP/C/VGCF電極在不同範圍之In-situ XRD分析圖。 70圖 53、在

In-situ XRD充放電過程中LFP相的比例圖。 71圖 54、PGO之SEM表面形貌圖: (a). 1kx (b). 5kx (c). 10 kx (d) 20 kx。 73圖 55、VGCF之SEM表面形貌圖: (a). 1kx (b). 5kx (c). 10 kx (d) 20 kx。 73圖 56、LFP/C之SEM表面形貌圖: (a).、(b). 在5kx、(c).、(d). 在10kx。 74圖 57、LFP/C/PGO之SEM表面形貌圖: (a).、(b). 在5kx、(c).、(d). 在10kx。 74圖 58、LFP/C/VGCF之SEM表面形貌圖: (a)

.、(b). 在5kx、(c).、(d). 在10kx。 75圖 59、LFP/C樣品EDS元素mapping分析圖。 76圖 60、LFP/C樣品EDS元素分析光譜圖。 76圖 61、LFP/C/PGO樣品EDS元素mapping分析圖。 77圖 62、LFP/C/PGO樣品EDS元素分析光譜圖。 77圖 63、LFP/C/VGCF樣品EDS元素mapping分析圖。 78圖 64、LFP/C/VGCF樣品EDS元素分析光譜圖。 78圖 65、自製PGO添加劑在HR-TEM之分析圖。 80圖 66、市售VGCF添加劑在HR-TEM之分析圖。 80圖 67、LFP/C粉體在H

R-TEM之分析圖。 81圖 68、LFP/C/PGO粉體在HR-TEM之分析圖。 82圖 69、LFP/C/VGCF粉體在HR-TEM之分析圖。 83圖 70、添加不同導電碳材之LFP/C陰極複合材料之拉曼分析結果圖。 85圖 71、LFP/C在不同範圍之In-situ micro-Raman分析圖。 87圖 72、LFP/C/VGCF在不同範圍之In-situ micro-Raman分析圖。 87圖 73、LFP/C材料之BET比表面積分析圖。 89圖 74、LFP/C/PGO材料之BET比表面積分析圖。 89圖 75、LFP/C/VGCF材料之BET比表面積分析圖。 9

0圖 76、LFP/C含不同導電碳材,在0.1C/0.1C充放電速率下,首次充放電克電容量曲線圖。 94圖 77、LFP/C在0.1C/0.1C充放電速率活化階段電性曲線圖。 95圖 78、LFP/C/PGO在0.1C/0.1C充放電速率活化階段電性曲線圖。 96圖 79、LFP/C/VGCF在0.1C/0.1C充放電速率活化階段階段電性曲線圖。 97圖 80、LFP/C添加不同導電碳材在0.1C/0.1C速率下活化曲線圖。 98圖 81、LFP/C在0.2C/0.2C-10C充放電速率電性曲線圖。 100圖 82、LFP/C/PGO在0.2C/0.2C-10C充放電速率電性曲線圖

。 101圖 83、LFP/C/VGCF在0.2C/0.2C-10C充放電速率電性曲線圖。 102圖 84、添加不同導電碳材在0.2C/0.2-10C速率電性曲線圖。 103圖 85、LFP/C在0.1C/0.1C充放電速率30 cycles電性曲線圖。 106圖 86、LFP/C/PGO在0.1C/0.1C充放電速率下30 cycles電性曲線圖。 107圖 87、LFP/C/VGCF在0.1C/0.1C充放電速率30 cycles電性曲線圖。 108圖 88、LFP/C添加不同導電碳材在0.1C/0.1C充放電速率30 cycles電性曲線圖。 109圖 89、LFP/C在1

C/1C充放電速率100 cycles之電性曲線圖。 110圖 90、LFP/C/PGO在1C/1C充放電速率100 cycles之電性曲線圖。 111圖 91、LFP/C/VGCF在1C/1C充放電速率下100 cycles之電性曲線圖。 112圖 92、LFP/C添加不同導電碳材在1C/1C充放電速率100 cycles之電性曲線圖。 113圖 93、LFP/C在1C/10C充放電速率下100 cycles之電性曲線圖。 114圖 94、LFP/C/PGO在1C/10C充放電速率下100 cycles之電性曲線圖。 115圖 95、LFP/C/VGCF在1C/10C充放電速率下

100 cycles之電性曲線圖。 116圖 96、添加不同導電碳材在1C/10C充放電速率100 cycles之電性曲線圖。 117圖 97、LFP/C添加不同導電碳材之CV分析圖。 119圖 98、LFP/C樣品之電化學微分曲線分析。 121圖 99、LFP/C/VGCF樣品之電化學微分曲線分析。 122圖 100、LFP/C樣品添加不同導電碳材之電化學微分曲線分析。 123圖 101、等效電路圖模組圖[112]。 125圖 102、在0.1C/0.1C充放5次循環後,不同導電碳材製備LFP/C樣品:(a). EIS阻抗比較圖、(b).鋰離子擴散係數比較圖。 126圖 10

3、在0.1C/0.1C充放30次循環後,不同導電碳材製備LFP/C樣品(a). EIS阻抗比較圖、(b). 鋰離子擴散係數比較圖。 127圖 104、在1C/1C充放100次循環後,不同導電碳材製備LFP/C樣品(a). EIS阻抗比較圖、(b). 鋰離子擴散係數比較圖。 128圖 105、LFP/C單次步驟充放電曲線圖(a) charge;(b) discharge。 132圖 106、LFP/C之V vs.τ1/2分析圖。 132圖 107、LFP/C之GITT充放電曲線圖。 133圖 108、LFP/C/VGCF之GITT充放電曲線圖。 133圖 109、GITT單次步驟比

較(a) charge、(b) discharge。 134圖 110、GITT之充電分析圖。 134 表目錄表 1、鋰離子電池之陰極材料的特性比較分析表 9表 2、鋰離子電池常用有機溶劑之特性比較 15表 3、LiFePO4與FePO4之晶格參數 17表 4、實驗藥品 39表 5、實驗儀器與設備 40表 6、充放電條件計算表 60表 7、方程式中符號及單位 63表 8、添加不同導電碳材之陰極複合材料XRD晶相比較表 66表 9、添加不同導電碳材之LFP/C陰極複合材料之拉曼分析結果 85表 10、LFP/C、LFP/C/PGO、LFP/C/VGCF之比表面積分析結果

88表 11、LFP/C、LFP/C/PGO、LFP/C/VGCF之粉體電子導電度結果分析 91表 12、添加不同導電碳材之陰極複合材料之殘碳含量分析 92表 13、LFP/C含不同導電碳材,在0.1C/0.1C充放電速率下,首次充放電克電容量比較 94表 14、LFP/C在0.1C/0.1C充放電速率活化階段電性比較 95表 15、LFP/C/PGO在0.1C/0.1C充放電速率活化階段電性比較 96表 16、LFP/C/VGCF在0.1C/0.1C充放電速率活化階段電性比較 97表 17、LFP/C添加不同導電碳材在0.1C/0.1C速率下活化比較 98表 18、LFP/C在

0.2C/0.2C-10C充放電速率電性比較 100表 19、LFP/C/PGO在0.2C/0.2C-10C充放電速率電性比較 101表 20、LFP/C/VGCF在0.2C/0.2C-10C充放電速率電性比較 102表 21、添加不同導電碳材在0.2C/0.2-10C速率電性比較表 103表 22、LFP/C/PGO在0.1C/0.1C充放電速率下30 cycles電性比較表 107表 23、LFP/C/VGCF在0.1C/0.1C充放電速率下30 cycles電性比較表 108表 24、LFP/C添加不同導電碳材在0.1C/0.1C充放電速率30 cycles電性比較表 10

9表 25、LFP/C添加不同導電碳材在1C/1C充放電速率100 cycles之電性比較表 113表 26、添加不同導電碳材在1C/10C充放電速率100 cycles之電性比較表 117表 27、LFP/C添加不同導電碳材之CV分析結果 119表 28、LFP/C樣品之電化學微分曲線分析表 121表 29、LFP/C/VGCF樣品之電化學微分曲線分析表 122表 30、LFP/C樣品添加不同導電碳材之電化學微分曲線分析 123表 31、在0.1C/0.1C充放5次循環後,添加不同導電碳材製備LFP/C樣品之EIS分析及鋰離子擴散係數計算結果表 126表 32、在0.1C/0.

1C充放30次循環後,添加不同導電碳材製備LFP/C樣品之EIS分析及鋰離子擴散係數計算結果表 127表 33、在1C/1C充放100次循環後,添加不同導電碳材製備LFP/C樣品之EIS分析及鋰離子擴散係數計算結果表 128表 34、鋰離子的擴散係數方程式中符號及單位 130

打包去火星:太空生活背後的古怪科學

為了解決電池c數計算的問題,作者MaryRoach 這樣論述:

「休士頓,我們發霉了!」最令NASA太空人抓狂的搞怪研究大公開   歡迎來到太空!你的身體飄了起來,進入無重力的奇異空間。踏出太空艙,緩緩漫步,感受無垠的宇宙,探索前所未有的世界……   太空如此令人著迷,但想要來趟太空旅行,你得先做好心裡準備。太空缺乏我們賴以生存的一切,那裡沒有空氣,沒有重力,沒有新鮮的食物,也沒有啤酒!除此之外,還有許多難題:坐太空船會不會暈機?在太空中怎麼洗澡跟上廁所?如果一整年都無法落地走路,會怎麼樣呢?或是一年都沒有性愛,吃不到新鮮蔬果?如果在太空漫步時,不小心嘔吐在頭盔裡該怎麼辦?   為了回答這些問題,各國航太總署絞盡腦汁設計了各式各樣的太空模擬實驗,古怪的程度

令人瞠目結舌:   .變身人體烤肉串,瘋狂旋轉逼吐的暈眩大挑戰「動暈症研究」  .連續一個月不換衣服不洗澡,挑戰人類忍受骯髒極限的「最低個人衛生實驗」  .NASA付錢讓你連續賴床三個月的超幸福實驗「臥床飛行模擬」  .測試食物脹氣係數與造成人體甲烷產生量的「豆類餐點實驗」  .從最高時速兩萬八千公里的座艙中逃脫的「太空跳傘任務」   本書作者瑪莉.羅曲是美國最幽默的科普作家,繼暢銷書《不過是具屍體》《一起搞吧!科學與性的奇異交配》之後,這次她要帶你一窺所有為了宇宙科學獻身的神奇事蹟。從太空梭的馬桶使用訓練,到三萬六千公尺高的跳傘逃生測試,這是一趟絕無冷場的超現實科學之旅。   ◎ 最搞怪的暢

銷科普作家——瑪莉.羅曲最新著作  ◎ Amazon年度百大圖書,讀者四顆半星推薦(213篇書評)  ◎ 《舊金山紀事報》暢銷書榜 No. 1  ◎ 《紐約時報》編輯選書 作者簡介 瑪莉.羅曲(Mary Roach)   瑪莉.羅曲(Mary Roach)的暢銷著作包括《不過是具屍體》《一起搞吧!科學與性的奇異交配》《活見鬼:靈魂和來世的科學實驗》。其作品散見於《戶外》雜誌、《連線》雜誌、《國家地理》雜誌、《紐約時報雜誌》以及其他出版刊物。瑪莉.羅曲現居於加州奧克蘭,關於更多她的資訊,請造訪她的個人網站:www.maryroach.net 譯者簡介 鍾沛君   台大外文系、輔大翻譯研究所畢業,

專職中英同∕逐步口譯、書籍文件筆譯,譯有《大腦、演化、人》《魚翅與花椒》《與神共餐》。 倒數計時第 一 章 他很聰明,但是他的鳥很隨便——日本選擇太空人的方式第 二 章 盒子裡的生活——隔離與幽閉的危險心理第 三 章 星際瘋狂——太空會讓你失去理智嗎?第 四 章 你先請——無重力生活的未來堪慮第 五 章 拉不住——在NASA C-9飛機上逃離重力第 六 章 丟上丟下——不為人知的太空人慘況第 七 章 太空艙裡的屍體——NASA造訪墜毀測試實驗室第 八 章 人類毛茸茸的一步——漢姆與艾諾斯的奇異生涯第 九 章 下個加油站:三十二萬公里——籌畫遠征月亮很難,但籌畫模擬遠征更難第 十 章 休士頓,

我們發霉了——太空衛生與為了科學不洗澡的男人第十一章 水平的二三事——如果你再也不能下床怎麼辦?第十二章 三隻海豚俱樂部——無重力交配第十三章 萎縮的高度——從太空脫身第十四章 分離焦慮——永垂不朽的零重力淘汰迷思第十五章 無法撫慰人心的食物——獸醫負責做菜,以及其他航太測試廚房的悲慘故事第十六章 吃你的褲子——火星真的值得嗎? 致謝太空紀事年表參考書目中英對照表 推薦序 倒數計時   對火箭科學家來說,你是個問題。你是他(她)得處理的機器中最麻煩的一台:你的新陳代謝不時變動,你的記憶體超小,你有一百萬種不同的配置架構,你不可預測,你反覆無常,你出了問題需要好幾周才能修好。工程師得為了你在太

空中需要的飲水、氧氣、食物費盡心思,要注意為了送出你要的蝦仁沙拉與墨西哥牛肉餅需要多少額外的燃料。太陽能電池或火箭推進器既穩定又不難搞,這些東西不會排泄、恐慌或是愛上任務指揮官。它們沒有自我,結構成分也不會因為沒有重力就故障,就算不睡覺還是能運作良好。   對我來說,你是火箭科學裡最美好的一件事。因為有人類這部機器,所有的努力才具有無窮的吸引力。要把一個身上所有特徵都是以在有氧氣、重力、水的世界上生活與繁殖為目的演化的有機體,丟到荒蕪的太空裡一個月或一年,是既違反常理卻又讓人神魂顛倒的一項工作。所有在地球上被視為理所當然的事,都必須重新思考、重新學習、一再演練——成年男女要學習上廁所,黑猩猩穿

著飛行服被發射到太空軌道上,還有一個仿冒版的外太空在地球上,形成一個奇異的宇宙。從來沒有發射過的太空艙,健康的人在床上躺好幾個月的醫院病房,偽裝的零重力,還有用墜落的屍體模擬太空船降落海中情況的撞擊實驗室。   幾年前,我有一位朋友在美國太空總署(NASA)的詹森太空中心九號大樓進行一項工作。這棟大樓集結了各種模擬空間,一共約有五十多樣模擬設施:各種模組(譯注:構成太空船整體結構的各個獨立構造單元,例如乘員艙、指揮艙、駕駛艙等)、氣閘艙、艙蓋、太空艙等。我朋友雷尼連續好幾天,都聽見斷斷續續的「嘎吱嘎吱」噪音。最後他終於去找聲音來源,結果發現「一個可憐的傢伙穿著太空衣在跑步機上跑步,而且為了模擬

火星重力,跑步機還懸吊在一個複雜的儀器上方。許多寫字板、計時器、無線電耳機,以及一張張憂心的臉龐團團圍繞著他。」當時我讀著他的電子郵件,突然覺得他所描述的場景,讓我不須離開地球就彷彿造訪了外太空;或者也可以說是某種胡鬧版的,超現實的,卻又要人信以為真的另一個版本的外太空。而我過去兩年大致上就是在這樣的地方度過。   對我來說,在數百萬頁為了第一次登陸月球而撰寫的文件與報告當中,最生動的莫過於一份在北美旗幟協會第二十六屆年會上發表的十一頁報告。雖然旗幟學是研究「旗幟」而不是研究「麻煩事」的學科(譯注:旗幟學的原文為 Vexillology,「惱人的」原文為 vexing,作者取其字首之雙關),不

過在這場會議上,這兩項主題倒是都很適用。這份報告的名稱是〈旗幟未曾到達的地方:論在月球上插旗的政治和技術層面〉。   在阿波羅十一號發射前五個月舉辦的多場會議為這一切揭開序幕。新成立的「首次登陸月球象徵活動委員會」召開會議,討論在月球上插國旗的適當性。美國為簽署國之一的「外太空條約」禁止任何國家在天體上宣示主權,而「插國旗」有沒有可能不讓人覺得是某位委員所說的「主張擁有月球」的舉動呢?有人提出一項比較不適用於電視轉播的方案:使用盒裝的各國迷你國旗。但這項提議在經過考慮後被駁回了。美國國旗將在月球飄揚。   不過要是沒有NASA技術服務部門的幫忙,國旗也飄不起來。沒有風,旗幟就不會飄揚。月球上沒

有所謂的大氣層,所以也沒有風。雖然那裡的重力只有地球的六分之一,但已經足以讓旗幟不體面地垂頭喪氣了。所以他們在旗杆上方裝了一根橫桿,縫在國旗上緣,撐起整面國旗,這樣一來星條旗看起來就像在風中飄揚了——逼真到引發了後來數十年關於登陸月球是一場騙局的爭議。事實上這面國旗比較像是一幅縮小版的愛國窗簾,而不是一面旗幟。   挑戰還沒結束。你要怎麼把旗杆塞進登月艇狹窄、擁擠的空間裡?於是工程師動手設計了可摺疊的旗杆與橫桿,但即使如此,空間還是不夠。這個由國旗、旗杆、橫桿組成的「月球旗幟組」最後只能裝在登月艙的外側,但這也表示它必須能夠承受旁邊下降引擎產生的華氏兩千度高溫。為此他們展開許多測試,因為國旗在

三百度時就會融化,所以結構與機械部門也被找來,用多層鋁和鋼做出了一個隔熱保護殼。   就在這面國旗看似終於準備妥當的時候,有人指出太空人因為都要穿加壓的太空裝,所以手部抓取的力量有限。他們到時候有沒有力氣把旗幟組從隔熱殼裡拿出來呢?他們會不會在數百萬人的注視下,想抽出旗幟組卻徒勞無功地站在那裡?他們有沒有足夠的空間來撐開摺疊的構件?只有一個方法能知道答案:製作旗幟組的原型,召集登月團隊來進行一系列使用旗幟組的模擬訓練。   這天終於來了。國旗在品管主管的監督下以四個步驟打包完成,再以十一個步驟裝上登月艙,出發前往月球。但折疊橫桿在月球上無法完全伸展,而且月球的土壤又太硬,阿姆斯壯只能把旗杆插進

土裡十五到二十公分深,因而引發揣測,認為國旗可能被上升模組的引擎給吹爛了。   歡迎來到太空。我要說的不是你在電視上看到的那些成功與悲劇,而是中間的那些小小的喜劇以及日常的勝利。我之所以有興趣寫「太空」這個主題,不是因為那些英勇的冒險故事,而是背後那些人性化,有時甚至顯得荒謬的辛苦努力。一位阿波羅號的太空人因為早上練習太空漫步時嘔吐,所以擔心自己會拖累美國在登月競賽中成為輸家,引來是否擱置此計畫的討論;第一位進入太空的蓋加林走在蘇聯共產黨中央委員會主席團前的紅地毯上,接受成千上萬人的喝采時,突然發現自己的鞋帶沒綁好,於是腦袋一片空白。   在阿波羅計畫的尾聲,太空人接受訪問,針對各種主題提出他

們的想法。其中一個問題是:如果一名團隊成員在船艙外太空漫步時死亡,你該怎麼做?其中一個選項是:「切斷他的連結繩。」大家都同意這個答案。因為試圖從太空中救回屍體,將會危害到其他成員。只有親身體驗過穿著加壓的太空衣,千辛萬苦進入太空艙的人,才能毫不猶豫說出這樣的答案。只有曾經毫無束縛地在無邊無際的宇宙中漂浮過的人,才能了解太空葬禮之於太空人,如同海中葬禮之於水手,代表的是榮耀而非不敬。在軌道上的所有事物都與地球上全然不同,流星在你下方呼嘯而過,留下一道痕跡,太陽會在午夜升起。就某些方面來說,探索太空是探索這個行動本身對人類的意義。人願意為此背棄多少「常態」?這種狀態能維持多久?對他們又有什麼樣的影

響?   在研究初期,我碰巧讀了雙子星七號的任務紀錄——第八十八個小時裡的四十分鐘。對我而言,這段紀錄不僅總括了太空人的經驗,也說明了我為什麼對此深深著迷。太空人洛威向任務控制中心回報他拍攝到的一個影像,任務紀錄這麼描述:「一張美妙的照片:滿月掛在漆黑的天空中,下方是地球雲系的高層結構。」片刻的沉默後,洛威的同伴鮑曼按下了通話鍵:「鮑曼要去倒尿液了。大約一分鐘後排出。」   在後面兩行,我們看到洛威說:「真是奇景!」我們不知道他指的是什麼,但他說的很有可能不是月亮。多位太空人都在回憶錄裡提到,太空中最美的景象,是迅速凍結的廢水滴飛散在太空中被太陽照亮的模樣。太空不只同時包含了壯麗與荒謬,還抹去

了兩者的界線。 第一章他很聰明,但是他的鳥很隨便日本選擇太空人的方式就像進入日本人的住家時一樣,你要先把鞋子脫掉,再穿上一雙特製的隔離室用拖鞋。淺藍色的乙烯基拖鞋上印著「日本宇宙航空研究開發機構」(JAXA)的標誌,前傾的JAXA字體像是要快速衝進太空裡一般。隔離室位在JAXA筑波科學城總部的 C-5 大樓裡,是一個獨立的建築結構,對某些人來說,這裡勉強算是一個家,例如過去一個禮拜裡,這裡就住著爭取成為日本太空人的十位候選人,而正式名額只有兩個。我上個月來的時候,這裡沒什麼好看的,只有一間放著幾個附簾子的「睡覺盒」的臥室,相鄰的類似房間裡放了一張長餐桌和椅子。這地方其實是要「被看」的,五部閉

路攝影機裝在接近天花板的地方,好讓精神病學家、心理學家、JAXA管理階層組成的評選團隊能觀察這些候選人。他們的行為和評選團隊對他們在此居住期間的印象,將會大大影響最終的決定,哪兩位能夠穿上有JAXA標誌的太空裝,而不是拖鞋。評選團隊這麼做是為了更了解這些男女是什麼樣的人,以及他們多麼適合在太空中生活。雖然面試或填寫問卷能夠刪去那些有顯著個性問題的申請者,但一個聰明積極的人也許會在這兩項關卡隱藏他不欲人知的某些面向。不過在長達一周的觀察期裡,隱藏本性就不是那麼容易了。用JAXA心理學家井上夏彥的話來說:「一直扮演好人是很困難的。」隔離室生活也能用來判斷一個人的團隊合作精神、領導能力、衝突管理等特

質,這些都是在一對一的面試中無法評估的團隊技巧。觀察室就在隔離室樓上。這天是周三,七天隔離期的第三天。觀察員面對一整排閉路電視,帶著自己的筆記本和茶坐在長桌前。現在這裡的三位觀察員是大學裡的精神病學家和心理學家,他們就像在大賣場思考要買什麼電器的顧客一樣盯著電視看。井上坐在調整攝影機遠近以及麥克風位置的控制台,他的頭上有第二排小的電視監視器。現年四十歲的他成就斐然,在太空心理學領域備受敬重,但不知怎麼著,他的外表與氣質卻會讓你想靠過去捏捏他的臉頰。他和這裡很多男性員工一樣都穿著露趾拖鞋和襪子。身為美國人,我對於日本的拖鞋禮節有相當的理解障礙,不過我覺得這表示JAXA對他來說,就像他家一樣,讓他

覺得很自在。現在攝影機拍到一名申請人從一個紙箱裡拿起一疊約二十二乘二十八公分的信封,每個信封上都有申請人的代號,從甲到癸,裡面放了一張指示,還有一個扁平、方形、用玻璃紙包好的東西,井上說這是用來測試耐心與抗壓性的材料。候選人打開信封,抽出一疊色彩繽紛的色紙。「這個測試是關於……抱歉,我不知道這英文該怎麼說,是一種紙的手工藝。」「摺紙?」「摺紙,對!」今天稍早我使用了走廊洗手間裡的殘障專用間,牆壁上有一個令人困惑的控制面板,上面有拉桿、拴扣、可以拉的鎖鍊,就像一個小太空艙一樣。我拉了一條鎖鍊,以為是沖水用的,但卻觸發了醫療呼救警報。我現在的表情大概就是那樣,一副「啥?」的表情。這些互相競爭成為日

本的下一位太空人的男男女女,國家的英雄,居然要在接下來的一個半小時裡摺紙鶴。「一千隻紙鶴。」JAXA的醫療主管小池右向我自我介紹。他一直站在我們後面,這是他想出來的測試。日本傳統認為一千隻紙鶴能帶來健康與長壽。候選人要在周日前完成這些紙鶴。色紙散布在桌上,在這個單調房間裡,這些鮮豔的色彩顯得更加突出。除了鞋盒般的建築和倚放在地面上的火箭之外,JAXA也成功複製了NASA內部常見的,獨一無二且毫無吸引力的灰綠色牆壁。這是我在其他地方或是油漆色卡上都沒看過的顏色,但卻在這裡出現了。「千紙鶴」測試的美妙之處在於能以時間順序記錄每位候選人的作業,因為他們每摺好一隻,就會把紙鶴串到一條長線上,所以在隔離

期結束後,每個人的那串紙鶴都會被收走進行分析。這是摺紙鑑識學:隨著截止日期接近,壓力愈來愈大,候選人會不會摺得愈來愈隨便?前十隻紙鶴和最後一隻比起來怎麼樣?井上說:「精準度惡化顯示此人在壓力下會失去耐心。」

半導體封裝產品環境衝擊與碳足跡評估-以某半導體公司為例

為了解決電池c數計算的問題,作者張晁綸 這樣論述:

隨著科技日新月異,對半導體晶片的需求量也日漸提升。近年伴隨著新冠疫情等因素,使全球的半導體供應鏈面臨嚴重的供需失衡,近一步提升台灣半導體產業的國際地位。半導體晶片透過封裝技術確保晶片不受外在因素之影響而正常運作。然而;在半導體製程階段會消耗大量的能資源及用水,造成嚴重的環境影響,因此,本研究鑑於半導體封裝產業在台灣半導體產業鏈的重要性,選定台灣某半導體封裝公司作為研究對象,並以每生產1 mm3的封裝產品(Flip Chip & Lead Frame)作為功能單位,採用生命週期評估方法探討從原物料、運送、製程能資源投入和製程廢棄物處置等各階段相關的環境衝擊及碳足跡,並參考國內外擬定的碳管理策略

進行情境假設,以比較各封裝產品未來的碳排放趨勢。由分析結果得知,每生產1 mm3的Flip Chip 金線產品和Lead Frame金線產品之熱點皆是原料階段所使用的金線線材,其佔比分別約為92.9%和76.3%;Flip Chip銅線產品的熱點為製程階段的電力投入,佔比約為48.8%;Lead Frame銅線產品的熱點為原料階段的Lead Frame投入,佔比為50.7%。Flip Chip 金線及銅線產品、Lead Frame金線及銅線產品的碳足跡熱點皆為製程階段的電力投入,其分別約佔44.3%、68.0%、48.4%和58.0%。情境假設的結果得知,無論是以國內或國外之策略作為參考,隨著

再生能源比例的提升,電力生產時之碳足跡係數皆有明顯的降低趨勢,從2020年至2050年的下降幅度分別約為92%和87%。隨著企業採用之綠電比例逐年提升且結合電力碳足跡的變化趨勢,Flip Chip金線及銅線產品、Lead Frame金線及銅線產品的碳足跡也分別降低約43.3%、66.4%、46.0%和56.7%。綜合本研究之評估結果,鑑別出每生產一功能單位封裝產品之熱點,並結合情境模擬的方式提供案例公司改善建議。後續研究建議可以對不同綠電形式進行情境模擬,並結合經濟因素,探討案例公司達成減排目標所需耗費的成本,藉以作為其未來實務執行之參考依據。