工業材料 [第407期]:材料資訊技術與應用 微孔化技術發展

點閱:2

並列題名:Industrial materials

作者:工業材料編輯部編輯

出版年:2020.11

出版社:工業技術研究院材料與化工研究所

出版地:新竹縣竹東鎮

最新發刊 : 20201101

雜誌類型 : 月刊



雜誌簡介: 工業材料雜誌係由財團法人工業技術研究院材料與化工研究所所發行,創刊於1987年,暢銷海內外的工業材料雜誌稱得上是國內最具權威的材料專業雜誌,以前瞻性產業之研究、發展、應用為報導主題,其內容包含各大領域,如光電顯示/無線通訊/能源儲能/智慧感測/綠色環保/電磁/輕金屬/複合材料/有機高分子/陶瓷薄膜/奈米微細技術/構裝散熱/材料設計檢測/市場瞭望/聚焦兩岸….等等。資訊新穎、市場動態掌握即時,是關心材料發展、材料應用、產業走向人士最佳的參考資料。每月一冊,受用無窮,廣泛且詳實的內容,成為產業界不可或缺的資訊來源。工業材料雜誌作者陣容堅強,除了有工研院內的數百位專家為強力後盾之外,舉凡產業界的技術先進、各大專院校的知名學者、海外學人、專家均在作者之列。自創刊以來,普受各界好評,同時,為數所大專院校推薦為選讀好書。

本期內容簡介
 
工業材料雜誌十一月號推出「材料創新4.0—材料資訊技術與應用」及「微孔化技術發展」兩大技術專題
 
推動新材料發展的人工智慧
目前,新材料研究與開發主要是以Trial-and-Error的方式進行,它是基於大量經驗指導以及少量的模擬計算作為補充下而執行的實驗,會消耗大量的人力、時間、材料和資金。因此,亟須尋找一種新的研究方法,使大量的材料資訊數據能被妥善利用,來加速材料的創新!AI的出現為材料科學發展帶來了新的曙光,其從簡單的感知器發展成了複雜的多層神經網絡,一些先進的AI系統甚至可擊敗國際象棋、圍棋等領域的世界冠軍。在科學應用方面,AI技術下的重要分支—機器學習(ML)可結合材料研究轉為材料資訊學,近年來該領域發展迅速,它是AI在材料科學研究中最有前途的應用,特別的是它可以從通過數據集和構建模型來進行材料研發方向的預測,幫助研究者有效地獲取不同特徵因子之間的隱藏關係、預測各種新功能材料的可能結構或屬性、優化合成參數使現有材料的特性表現升級。
 
Less is More—微孔化技術發展
在全球人類對生活品質的重視度提升以及產業藉由輕量化來達到環保訴求等趨勢的驅動下,輕量化材料近年來在建築、居家、醫療、航空及運動領域的應用上有著大幅度的成長。此外,面對全球資源的短缺、節能減碳效應持續發酵,如何降低二氧化碳的排放並透過對自然資源的管理來達到永續環境,是全球目前普遍的共識,尤其是在大眾皆需要的運輸相關領域及產業,受到相當程度的影響及衝擊。如何在透過新的結構設計與最少材料使用下,仍能符合/增進使用上的特性需求,是運輸產業與相關供應鏈不斷積極布局的方向。面對這樣的挑戰,降低材料密度以減少重量及使用量為最常見的方法,而在高分子材料中,即是利用微孔化技術來達到這樣的目的。「少即是多」的微孔化技術,能同步瞄準機能提升與永續環境的雙重目標,為人類建構更美好的未來!
 
主題專欄
磁性材料本質具有磁性的南北極,是一個可以作為二進位位元計算的材料,用來定義0與1,此為磁記憶體的基本運作概念。電磁材料專欄「磁性記憶體科技的演進」一文首先簡介磁性材料的基本性質與磁性異向性,作為磁記憶體在設計上的一種參考;接著介紹磁性記憶體面臨的三個要求:儲存、讀取、寫入,針對各個面向的需求、基本工作原理以及可能面臨的問題探討;繼之點出現有的自旋轉移矩寫入技術所面臨的問題,藉此導出未來可能脫穎而出的自旋軌道矩寫入技術;最後總結磁記憶體科技整體的優點以及未來應用相關的展望。
 
儲能系統具備增加尖峰供電量之削峰填谷功能、再生能源尖峰供電能力、降低備轉容量等多元效益,成為國際間電力供應與電網建構事業晚近重要技術。同時因再生能源與儲能產業發展之用,先進國家也開始將儲能列為重點發展產業。而台灣在儲能相關技術上,最早自不斷電系統相關產品逐漸擴大到工業用定置型電源、場域用電管理與防災備援用途等產品線,晚近也投入國內電網用場域示範運行、再生能源搭配儲能系統,逐步累積產品、技術實力。市場瞭望專欄「台灣電網用儲能產業發展五年回顧」一文將就近五年來國內電網用儲能產業過往發展進程做初步盤點,同時分析2015~2020年間針對台灣相關產業年度調查,提供各界後續對產業未來前景展望之參考。
 
國內5G行動通訊已於2020年7月正式上路,目前主要電信商之佈建頻段以Sub-6G為主;然在後續完備mMTC與低延遲等特性需求下,未來需仰賴提升通訊頻率至毫米波頻段,以擴增傳輸頻寬與降低訊號延遲。提高操作頻率至毫米波頻段,首先面臨的問題在於材料對電磁場訊號之關係,需有效了解材料於毫米波頻段下其介電特性之行為。延續上期對各種介電量測技術的介紹,本期「毫米波材料介電特性量測技術(下)」進一步展示工研院材料與化工研究所自行開發之相關毫米波頻段材料介電特性量測平台,該微波介電材料測試實驗室為全台第一個通過微波介電材料量測之TAF認證實驗室。本系統搭載之演算法與量測治具,目前可量測超薄軟板(<20μm),並可測試微擾法無法量測之厚板(200μm~1mm),為第一個可以涵蓋20 GHz~110 GHz頻率且市售基板厚度皆可量測之毫米波材料介電量測系統,且可依照客戶進行相關客製化與自動化量測需求,同步建立相關材料樣品準備技術。
 
聚醯亞胺樹脂是一種含有醯亞胺基的有機高分子材料,其製備方式主要是由雙胺類及雙酐類反應聚合成聚醯胺酸高分子,之後經過高溫環化脫水形成聚醯亞胺高分子,由於其具有優異的熱安定性及良好的機械、電氣及化學性質,一直是高性能高分子材料的首選。近年來國內半導體、電子、通訊等相關產業蓬勃發展,帶動國內經濟發展,對於電子用化學品和材料的需求亦日益提升。聚醯亞胺以其優越的性質,在電子材料上扮演著極重要之角色,尤其在對材料要求嚴格的電子工業上,一直處於關鍵性材料的地位,其應用如高溫膠帶、軟性電路板、IC封裝的感光性聚醯亞胺絕緣層、LCD的配向膜等。本期「高分子的百年盛事」特別報導之「聚醯亞胺(PI)樹脂的發展」一文,探討聚醯亞胺的合成原理與相關應用,並說明工研院材化所在高頻軟板材料技術之開發成果。

雜誌簡介
 
工業材料雜誌係由財團法人工業技術研究院材料與化工研究所所發行,創刊於1987年,暢銷海內外的工業材料雜誌稱得上是國內最具權威的材料專業雜誌,以前瞻性產業之研究、發展、應用為報導主題,其內容包含各大領域,如光電顯示/無線通訊/能源儲能/智慧感測/綠色環保/電磁/輕金屬/複合材料/有機高分子/陶瓷薄膜/奈米微細技術/構裝散熱/材料設計檢測/市場瞭望/聚焦兩岸….等等。資訊新穎、市場動態掌握即時,是關心材料發展、材料應用、產業走向人士最佳的參考資料。每月一冊,受用無窮,廣泛且詳實的內容,成為產業界不可或缺的資訊來源。工業材料雜誌作者陣容堅強,除了有工研院內的數百位專家為強力後盾之外,舉凡產業界的技術先進、各大專院校的知名學者、海外學人、專家均在作者之列。自創刊以來,普受各界好評,同時,為數所大專院校推薦為選讀好書。

  • 煮字集 Perspectives 「瘟疫與人」纏鬥鑑往知來(p.47)
  • 廠商動態 Product Update 微孔分析儀的黃金準則-Autosorb iQ(p.132)
  • 高分子的百年盛事特別報導 Special Report 聚醯亞胺(PI)樹脂的發展(p.157)