Johnson & Johnson (嬌生) (JNJ-US) 為提振骨科業務,將以 190 億瑞朗 (216億美元) 收購瑞士醫藥設備廠Synthes Inc (信迪思),為嬌生有史以來最大筆收購交易。


嬌生與Synthes公司周三公佈,嬌生將為Synthes每股支付159瑞朗現金併股票,此交易將讓嬌生躍升成為治療創傷的設備廠領導者。


依據Synthes周二收盤價,嬌生的收購價碼約溢價8.5%。


此收購交易可能在2012年上半年結束,在4月18日Synthes透露目前正與嬌生洽談後,市場便已預期此交易的產生,且兩邊公司董事會均支持此交易。


Synthes去年營收 37 億美元,生產固定骨折處的釘子、螺絲和鋼板,以及人工脊椎盤。


嬌生董事長兼執行長 Bill Weldon表示:「骨科是一個相當大且正在成長的全球市場,目前規模達370億美元,且是推動嬌生成長的一個重要力量。」


此交易預期將溫和稀釋嬌生2012年調整後的每股盈餘。


摩根士丹利分析師Michael Jungling表示:「令人意外的是,這個交易是現金併股票完成的,市場和我們均普遍認為這會是全現金的交易,所以這拿出來的部分低於我們的預期。此收購交易會讓嬌生成為骨科事業的第一名。」


Kepler Capital Markets 分析師Florian Gaiser也認為溢價程度並不高。


根據交易條件,Synthes每一普通股將轉換為 55.65 瑞朗現金,加上不會超過1.9672也不會低於1.7098的嬌生普通股。


引用出處:


http://tw.myblog.yahoo.com/lifung-biz/article?mid=4449&prev=4455&next=4447


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быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC
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фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм
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經濟部將軟性電子視為台灣未來產業升級的關鍵角色,
且未來該產
業會結合更多國內其他產業的資源擴大發展。軟性電子所發展的應用大多著力在軟性顯示器(電子紙)、射頻辨識技術(RFID)、軟性光源、軟性能源(太陽能
/電池)或軟性感測器;而其技術所需的軟性主被動元件、軟性換能材料(Transducer)、軟性記憶元件和軟性感測材料均是技術開發的重點。


 



平行板電極即可構成一個電容,電容的大小會和兩電極的面積大小(Area)成正比,也會和兩電極間的距離(d)成
反比。薄型的電容式壓力感測器(Capacitive Pressure
Sensor)主要結構為上下兩個平行板電極,中間介質可以為空氣或其他軟性的填充物質,一旦感測器受到壓力,如圖三(b)所示,兩電極間的距離d會改
變,因為存在兩電極間的介電容值也會改變,因此只要能夠量測其電容值的變化,就可以得知壓力的變化。


薄型的電阻式壓力感測器
(Resistive Pressure Sensor),其感測機制主要來自於複合式壓阻材料(Piezo Resistive
Material),壓阻材料的組成主要為聚合物塑料(Silicon或PET等)內混合可導電的物質(如碳黑)所構成(圖四),內部導電物質因為壓力壓
合後產生形變而聚集,在上下電極間產生了導電路徑(Conducting
Path),因此內部的阻值降低。壓力不斷地增加,導電路徑也隨之增加,所以壓力越大,電阻越小(圖四)。


圖四、 壓阻材料及壓阻特性


 



 


圖七、彎曲感測器



力分布量測已行之有年,壓力感測陣列(Pressure Mapping
Pad)的量測在許多工業的研究和發展中產品有著極重要的作用,如量測輪胎紋路與地面的接觸輪廓和壓力分布狀況;埋入鞋內量測腳的受壓狀況,進而改善鞋面
的設計;測量車門密封條的受力分布,確保車門的密封性;印刷電路板(PCB)的生產過程中,需要測量網版/鋼版印刷時,刮刀接觸壓力強度分布等,如圖十所
示,壓力分布的測量是解決以上問題的關鍵診斷工具。此類型的代表廠商有Tekscan Inc.、Pressure Mapping、Pressure
Profile Systems、Xsensor等;在台灣方面,工研院南分院和電光所共同合作,亦在此類產品有其相對應的技術開發。



內壓力分布量測系統長期均依賴國外技術,在成本控制和客製化需求上有實質的困難,目前工研院南分院積極開發觸覺陣
列技術,利用點電阻陣列開發獨有的多點觸控技術,另外整合ITO製程設計高低電阻區,讓電阻式多點觸控可從硬體上消除鬼點問題,並提供灰階準位,可提高內
差的準確度;工研院電光所亦投入了相當的資源,開發出電子鼓和紙磅秤等消費性產品,兩研究單位也合作試圖將這項感測技術、材料和製程技術本土化,達到有效
控制成本,並進一步朝向消費性產品來發展,達到2.5D(含垂直向壓力資訊)的多點觸控


http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8948


引用出處: 


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8999


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本群馬大學的研發團隊研發出低成本的發泡鋁材新製作技術,新技術係利用夾著發泡劑的鋁板,以摩擦攪拌接合(FSW)一體化方法製作出發泡材料
(precursor),再藉由加熱製造出發泡體。新技術可將原料成本較以往的方法降低至95%,發泡材料的製造時間也可減少至85%。另外,在製造發泡
體時可與鋼板接合,還可同時製作出複合材料。該研發團隊目前與汽車材料零件製造商與鋁加工製造商進行共同研發,期望可早日達到實用化的目標。



含許多氣泡的發泡鋁材,因具備輕量、可吸收撞擊能量及防音特性等多種功能,期待可作為應用在汽車、航太、建築等領
域的材料。現行已建立使用鑄造法及粉末冶金法的製作程序,不過在能量消耗及生產性方面,仍然有待改進的空間。為達到廣為普及。尚必須持續研發可實現低成本
的製作方法。


FSW係藉著迴轉工具與接合材料接觸之後產生的摩擦熱,在母材的內部組織中產生一定的塑性流動的接合技術。相較於放
電(Arc)溶接法,除了彎曲較少,也不需進行後處理,也不會出現濺射,具有極佳的外觀特性,所以多作為鋁材料的接合技術。新技術係利用FSW原理,在鋁
材料上使發泡劑分散,製作出發泡材料。以簡單的製程就可製作出品質穩定的發泡鋁材,且原本的接合技術可維持傾斜機能,使其易於與其它材料進行複合化。另
外,若活用壓鑄技術(die casting),還可研發出不使用發泡劑就可製造出發泡鋁材的製作方法。


 


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯


 


引用出處: 


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8972


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燒結技術其實是一項具有幾千年歷史的工藝技術,在西
元前的兩河
流域遠古文化,就懂得將黏土放入爐窯中進行加熱固化,而這就是燒結技術最初始的起緣。直至1920~1950年,燒結技術才由工藝技術成為固態的研究學
科,利用質傳機制(Mass Transport)進行固結(Consolidation)基本現象的研究。


由於增加一道製作金屬粉體的手
續,故粉末冶金製程的成本較高,但對熔點過高、組成元素熔點差異過大、鑄造性較差等合
金,或無法採用熔鑄製程,但有高附加價值的材料,使用粉末冶金燒結,具有製程溫度低、燒結緻密性高、燒結時間短等優勢,因此在價格因素外,仍具有相當高的
競爭力。利用粉末燒結技術進行先進材料開發,日本及歐美國家都已積極投入前瞻的製程技術及機台設備。為了強化燒結結果,在傳統的燒結製程中加入電流進行輔
助。


 


影響燒結後材料特性的主要參數為溫度梯度、電流密度、材料導電性、模具壁面厚度、電流型式、加熱速率、持溫時間、燒
結壓力。因此,利用火花電漿燒結之低溫、時間短的特性,可以大幅降低製程耗能,並提升材料製程速度。以碲化鉍(Bismuth
Telluride)材料燒結製程為例,燒結溫度低於400°C,持溫時間約為10分鐘,即可獲得達理論密度99%以上的奈米結構熱電塊材。一般以熔煉製
程製作的碲化鉍材料,熔煉溫度約為550°C以上,製程時間超過1小時,且無法於材料中形成奈米結構。由於火花電漿燒結技術,以高能球磨混合材料進行奈米
化,因此燒結後的材料均勻性優於熔煉製程的材料,可大幅減少材料耗損,進而降低開發成本。



 


圖一、SPS燒結機制示意圖


 



研究以攪拌磨機(Attritor)針對熱電材料進行球磨細化後以SPS燒結,以無摻雜的PbTe合金為例,球磨 後顆粒大小分布約為2~10
μm,X-ray繞射分析計算得知平均結晶子大小為 41 nm。以燒結溫度300~400°C、燒結壓力50
MPa火花電漿燒結製程進行熱電塊材的製作。相鑑定分析如圖四所示,無論是燒結前的粉末或是以300°C及400°C燒結而成的塊材,於X-ray繞射分
析圖上均顯現為單一結晶相,並無其他雜相的產生。燒結後的PbTe塊材微觀結構如圖五所示,其晶粒大小分布為 80~1,000
nm之間,隨著燒結溫度提升至400°C時,晶粒大小因燒結溫度的提高而成長至 1 μm以上,燒結體相對密度均大於99%。


表一為原塊材
及各燒結塊材之室溫熱電性質整理。研究結果顯示,原塊材球磨後,再以300°C的溫度進行火花電漿燒結 的熱電塊材,載子濃度下降為1.45E
+18,致使電傳導大幅下降,然而因微結構中具有為數不少的奈米晶粒,Seebeck Coefficient由原先的 2.4 μV/K大幅提升至
268 μV/K,熱傳導率亦由 8.35 W/mK 大幅下降至1.15 W/mK



 


圖四、PbTe粉末及以SPS燒結至300°C、400°C的塊材結晶相分析



http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8954


引用出處: 


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8987


歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCBN刀具PCD刀具單晶刀具PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機航空機械鉸刀主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!  


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/ FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North
Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao
City,Chiayi Hsien,Taiwan


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弊社は各領域に供給できる内容は:


(1)精密HSSエンドミルのR&D


(2)Carbide Cutting tools設計


(3)鎢鋼エンドミル設計


(4)航空エンドミル設計


(5)超高硬度エンドミル


(6)ダイヤモンドエンドミル


(7)医療用品エンドミル設計


(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計


弊社の製品の供給調達機能は:


(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計


(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給


(3)小Lot生産~大量発注対応供給


(4)オートメーション整備調達


(5)スポット対応~流れ生産対応


弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。   


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Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z)
talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır.
Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini
Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik
Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel
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BW специализируется
в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым
высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих /
фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и
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быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC
картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы,
фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм
для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано
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include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card
cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread
reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and
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日鐵住金不銹鋼(NSSC)最近開發了編號為NSSCFW2的高耐蝕性肥粒鐵(ferrite)系不銹鋼,這種新型的不銹鋼添加了微量的錫(Sn),完全
不含鎳(Ni),鉻(Cr)的含量也降低到16wt.%。和廣泛使用的沃斯田鐵(austenite)系SUS304不銹鋼(鉻和鎳的含量分別為
18wt.%和8wt.%)相比,NSSCFW2的耐蝕性在同等以上,成形加工性也和SUS304同等。因為稀有金屬鎳和鉻的用量比304減少了大約
40%,可以降低材料成本,未來打算推廣成SUS304的替代品。


NSSCFW2是2010年7月發表的NSSCFW1之進一步產品,其耐
蝕性比NSSCFW1更佳。NSSCFW1
含有14wt.%的Cr和0.1wt.%的Sn,其耐蝕性優於同屬肥粒鐵系的SUS430(含有18wt.%的Cr),但不如SUS304。針對這一
點,NSSCFW2將Cr含量增加到16wt.%,Sn的含量也增加到0.3wt.%,終於達到和SUS304同等以上的耐蝕性。在實際的鹽霧試驗
(JISZ2371規範)比較中,SUS430的腐蝕最嚴重,SUS304有部分腐蝕,但是在NSSCFW2上看不到腐蝕;SUS304的孔蝕電位在
0.3~0.4V,而NSSCFW2也呈現較高的0.8~1.0V。


這種新型不銹鋼的加工性也非常高,NSSCFW2的深引伸(deep
drawing)成形特性之平均r值為1.7(SUS304為1.1),鼓脹成形(bulge
forming)的加工特性則比SUS304略差,這是因為肥粒鐵為體心立方(bcc)晶體結構,其延伸性本來就低於沃斯田鐵的面心立方(fcc)晶體結
構,在鼓脹成形時差異會更明顯。雖然如此,因為NSSCFW2很容易做多段的深引伸成形,「只要選擇適當的加工條件,還是可以達到與SUS304同等的成
形」NSSC這樣表示。


因為稀有金屬的含量減少,成本可以比SUS304降低10~20%。尤其是,因為不含價格變動激烈的鎳,可以抑制

SUS304那樣市場價格胡亂漲跌的現象。「價格低固然重要,但是對使用者而言,能以穩定的價格供貨也很重要。」NSSC的副社長外山和男表示。NSSC
打算將NSSCFW2與較便宜而耐蝕性稍差的NSSCFW1一起推向市場,期望能普及成為新的泛用不銹鋼種。「因為在一般用途大致可以取代SUS304或
SUS430,今後數年將努力提高產品的知名度,未來希望能取代SUS304和SUS430這兩大泛用鋼種。」


 


 


資料來源: 材料世界網整理


 


引用出處: 


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9047


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日本產業技術總合研究所秋山守人組長所領軍的研究團隊開發出可耐熱攝氏1000千度以上高溫之金屬薄膜製造技術。研究團隊先做出兩種金屬薄膜,然後再將之製為合金。



往的薄膜只要超過攝氏1000度就容易與空氣中的氧氣或氮氣進行化學反應,因此存在著會自貼附的基板上剝離的問
題。新開發的製造方法則是在耐熱材料氧化鋯基板上製作厚度約100奈米的釕(ruthenium)薄膜,然後於釕薄膜上方製作同樣厚度的鎢
(tungsten)薄膜;最後再以攝氏1450度加熱一個小時,使釕與鎢結合為合金。研究團隊藉由加熱實驗來確保新產品的導電性並確認不會有剝離或破碎
的情況發生。假使以其他的鉑系元素如銠(Rhodium)或鉑來取代釕、以鉻(chromium)或鎳(Nickel)等其他高熔點的金屬來取代鎢的話,
也能夠達到同樣的性能。


噴射引擎、發電用渦輪、鐵工廠高溫爐等周邊往往都超過攝氏1000度高溫,為了檢測故障狀況便需要可長時間調查震

或壓力等的感應器;然而一直以來卻沒有可用於1000度以上的感應器,所以必須要先停止機器的運轉後才能進行檢查。此次開發的新產品除將以高溫環境異常檢
測感應器之電極為應用目標外,研究團隊今後也將以開發可耐攝氏2000度以上的金屬薄膜為主要研究方向。


 


資料來源: 日經產業新聞/材料新聞網編譯


引用出處:


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9127


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日 本FURUYAMA金屬公司(FURUYAMA
Metal Co.,
Ltd.)以今(2011)年8月為目標,希望能將製造LED基板使用之坩鍋(crucible)原料銥金屬(iridium)的產量擴大至原先的2.5
倍。該公司約投入1.5億日圓,於土浦工廠(茨城縣土浦市)將使用過的產品當作原料、導入月產能500公斤之製造設備。由於基板業者相繼提出增產計畫,因
而使得銥金屬的價格高漲,如果能夠使用回收的原料來強化生產體制的話,對於穩定供應鏈相當有所助益。


製造LED藍寶石基板有很多種方式,但其中以使用銥金屬坩鍋的方式為主流。一般而言,坩鍋的產品壽命約為兩年而其中銥金屬的重量約耗損兩成左右。坩鍋業者在全球約有兩到三家,FURUYAMA金屬公司的市佔率約佔全球六至七成、佔日本國內市場則有超過九成之規模。



公司預計將現在的月產能從300公斤增加至800公斤之規模;除了已經投產的筑波工廠(茨城縣筑西市)外,為因應
增產需求,該公司也添購設備,將自基板業者回收而來的銥金屬坩鍋進行粉碎、熔解並去除不純物質後再乾燥為粉末的工作,研究加強以粉末為原料來製造坩鍋的製
程。FURUYAMA金屬公司計劃未來大部分的銥金屬都能夠來自回收之原料,同時該公司也與從南非採購銥金屬的田中貴金屬工業攜手合作,致力確保銥金屬之
採購來源。


 


資料來源: 日經產業新聞/材料世界網編譯


引用出處:


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9236


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(2)Carbide Cutting tools設計


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(4)航空エンドミル設計


(5)超高硬度エンドミル


(6)ダイヤモンドエンドミル


(7)医療用品エンドミル設計


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弊社の製品の供給調達機能は:


(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計


(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給


(3)小Lot生産~大量発注対応供給


(4)オートメーション整備調達


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Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini
Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik
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быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC
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cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread
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新 日鐵住金不鏽鋼公司(Nippon Steel
& Sumikin Stainless Steel
Corporation,簡稱NSSC)添加約0.1%的錫金屬並將屬於稀有元素、價格變化劇烈的鉻金屬使用量降至23%,成功開發出全新的不鏽鋼板,可
有效控制鋼材價格變動以平抑採購成本。同時因錫金屬可提高鋼板表面薄膜之強度,也提升了耐腐蝕性。


該公司開發此新產品的契機,是來自於開
發團隊無意間發現當廢材再利用、製作為鋼鐵產品時,其中所混雜之銅、錫金屬在
製程中會使鋼板表面容易龜裂而被視為有害元素;不過在製作不鏽鋼時,即使混入微量的錫也會像一般的鋼鐵,不會有所影響以此見解,團隊以錫做為防鏽之電鍍材
料、添加錫金屬以提升不鏽鋼板耐腐蝕性之可能性並證實的確有效提升耐腐蝕性。該公司約在兩年前正式著手商品化開發工作,並預計於今年七月開始正式銷售新產
品。


 


資料來源: 日經產業新聞/材料世界網編譯


引用出處:


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9225


歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCBN刀具PCD刀具單晶刀具PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機航空機械鉸刀主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!


BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com  bw@tool-tool.com  www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw  Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com/
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Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao
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本金屬加工機械廠商壽產業開發出應用特殊鎳合金的抗菌纖維,將神戶製鋼所的抗菌性特殊鎳合金鍍層以特殊技術粉碎,成功的微粉化且達到4微米以下。將這個攪
拌進母料(Masterbatch)中可製造出聚酯纖維原系。此外該公司還開發了加入4微米以下抗菌劑的接著技術,以此兩種技術製出的濾材進行抗菌試驗和
透氣性檢測,確認其性能相當優良。該公司將繼續努力在汽車座椅及汽車空調濾心方面的實用化。


抗菌劑的特殊鎳合金,應用了神戶製鋼所的抗菌鍍層技術「KENIFINE」,該合金添加了複數微量元素,與鎳單體比較,抗菌效果提高100倍,且鎳自身的溶出量可抑制達到無害的程度。製造出作為原料的抗菌鍍層後再將此粉碎後使用。



25微米以下的抗菌劑攪拌至母料中所製出的纖維,其表面的水分層會溶出抗菌離子,產生了氧化力很強的活性氧和OH
自由基而得以發揮抗菌性。此外,和纖維一起受到外部技術支援的汽車座椅及車用空調濾心製品的研究也正在進行中,併用了抗菌劑的接著技術開發出效果及效率更
為卓越的濾材。現在則為了確立PET樹脂的攪拌技術仍持續開發中,並計劃製造使用抗菌纖維的汽車座椅方面之製品。


 


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯


引用出處:


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9241


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表面增強拉曼散射(SERS)光譜可將材料表面吸附
分子的拉曼訊號增強106~1014倍, 具有成為單分子生化感測器的潛力。本文除了介紹SERS
在各領域的一些應用外,也從歷史的角度回顧SERS光譜的發展,並解釋其訊號增強機制。文中我們也討論SERS技術的優勢與挑戰,其中邁向商品化最大的挑
戰為穩定SERS基板的製作流程。最後並簡介工研院材化所SERS技術的發展現況。


早在1928
年,印度物理學家拉曼發現了獨特的散射光譜,此光譜可與分子結構相對應,此一科學上的重要突破並讓其獲得1930
年的諾貝爾物理學獎。但因為拉曼散射訊號太微弱,因此直到1960
年雷射的發明,提供高強度的單頻光源,才真正使得拉曼光譜成為研究分子結構的重要工具。拉曼光譜和紅外光譜一樣同屬於分子振動光譜,其光譜具有像指紋一樣
的專一性,可以反映分子結構的特徵。


然而一般非共振形式的拉曼散射效應是個非常微弱的過程,一般約106~108個
入射光光子才發生一次非彈性碰撞的拉曼散射。這種本質上的微弱訊號使拉曼光譜在對敏感度要求較高的應用中受到了許多限制。因此為了使拉曼光譜發揮其強大的
功能,科學家們努力研究各種可以幫助提升拉曼訊號的方式,例如共振拉曼效應(Resonance Raman;
RR),意即當入射光的波長處於所量測分子的電子吸收峰範圍內時,電子發生躍遷的機率會大大提升,使某些分子振動模式的拉曼散射截面積
(Scattering Cross
Section)可增強高達106倍,使得檢測單層(Monolayer)分子成為可能。然而共振拉曼效應不是“表面”專一的效應,待測溶液中其他物種若
也處於此電子吸收峰範圍內時,其訊號會相互干擾,造成判讀上的不易。此外只有特定分子會在可見光區有相匹配的電子吸收能階,也限制了可量測物種的範圍。


1974
年, Fleischmann
等人經過粗糙化的銀電極表面後,首次獲得吸附在銀電極表面單分子層砒啶(Pyridine)的拉曼光譜。自此開啟了表面增強拉曼散射光譜(Surface
Enhanced Raman Scattering;
SERS)的首頁。隨後許多團隊的研究發現,拉曼訊號增強不只是因為粗糙結構使表面積增加,還包含因為貴重金屬(如金、銀)材質的奈米結構,使拉曼散射訊
號有顯著的增強(1014倍)。 1997 年Kneipp 、Nie 等研究團隊更首次驗證SERS
技術具有偵測單分子的能力。科學家們除了研究如何設計合適的奈米結構以增強拉曼訊號,也追求更高的空間解析度,以提供更豐富的資訊。2000
年利用所謂的針尖增強拉曼光譜技術(Tip Enhanced Raman spectroscopy; TERS)量測BCB
(BrilliantCresyl Blue)分子的拉曼影像也首度被驗證,其後更用在許多領域的研究上,如DNA 、奈米碳管等。回顧1974
年發現SERS 現象至今,從SCI
資料庫中每年相關主題的學術論文數統計表(見圖一)可看出,這個研究領域在近年來有快速發展且持續成長的趨勢,圖中並標出了幾個重要的里程碑。



 


圖一、SERS 的發展趨勢



性。相對於其他光譜技術,如紅外吸收光譜,則具有互補的特性。通常紅外吸收光譜弱的分子其拉曼訊號會較強,因此兩種光譜可以互補不足。此外因為水分子的拉
曼訊號極微弱,不會干擾待測物的拉曼訊號,所以SERS 光譜也很適合量測水溶液中的生物分子。又SERS
光譜只對金屬表面附近數奈米距離內的分子敏感,因此適合做為研究表面科學的工具。


當吸附在金屬表層的分子發生微小方位改變時,會反應在拉曼
光譜上,可做為線上監控某些化學反應的工具。然而SERS 的優勢有時也會變成自身所面臨的挑戰,由於分子吸附在金屬表面的狀態是影響SERS
效應是否會發生與訊號強弱的因素,因此如何使待測分子能穩定吸附是個難題。另外並非所有分子都有很強的拉曼散射強度,大部分的生物樣品的拉曼訊號均很微
弱,因而需要有更高增強因子的基板設計。而複雜的生物體或混合物中的拉曼訊號解析也是一大難題,通常得通過一些樣品前處理或標定的動作。由於SERS
的電磁場增強效應和表面電漿的產生有關,如何穩定調控金屬奈米結構的尺寸、形狀、排列以獲得靈敏度高、穩定性高、可重複使用的基板,是邁向商品化的最終挑
戰。


為了提供穩定、再現性高、可搭配奈米壓印量產製程的SERS
基板,我們採用具有覆金屬膜的奈米壓印週期性結構。首先測試金屬鍍膜對於增強拉曼訊號的影響,我們比較了單純只有奈米結構薄膜以及鍍了金屬膜的奈米結構兩
種狀況。在相同實驗條件下,量測10-3M 的R6G 溶液。由圖二可知,單純只有奈米結構薄膜是量不到任何拉曼訊號的(即使積分時間變為10
倍也無任何訊號),反之鍍上金屬膜後的奈米結構,因為可以激發表面電漿造成局部電場的增強而有明顯的SERS
效果。此外,若所量測分子有螢光反應(如R6G 分子),則此螢光背景訊號會干擾整體訊號強度,造成拉曼訊號強度判讀不易。


 


 



於螢光具有隨時間衰減的特性,可用雷射照射一段時間使螢光背景下降,並透過扣除背景訊號的方式,得到較純粹的拉曼
光譜。如圖三所示,在不同時間點量測同一位置,螢光背景強度會下降,但扣除背景訊號的拉曼訊號呈現穩定狀態(時間變異度<5%)。由於我們採用的
SERS 基板是週期性結構,因此在同一片試片上不同位置所量測到的拉曼訊號也有相當不錯的區域穩定性。


 


有了系統時間穩定
性及區域穩定性的驗證,我們可進一步測試SERS
基板對不同濃度分子的反應曲線。首先準備幾種不同濃度範圍(10-5~10-8M)的孔雀綠溶液,拉曼訊號在10-6~10-8M的濃度區間具有線性變化
的區域,可定量量測濃度。而到了10-5M時,由於待測分子已經鋪滿了整個金屬表層,而表面增強拉曼訊號又只和表層的分子有關,因此訊號達到一個飽和的狀
態。此外在相同實驗條件下,量測10-8M 的MG溶液,我們所設計的電漿子共振SERS基板與市售的基板(Klarite Substrate
from D3 Technologies
Ltd.)相比較,拉曼訊號大約強10倍,已達到商用產品規格的水準(圖六)。總合而言,我們利用週期性奈米結構基板鍍上特定厚度的金屬膜,調控表面電漿
子共振發生的波長與入射光波長一致,做為表面增強拉曼散射的基板已成功的量測到10-8 M
濃度的孔雀綠分子的拉曼訊號。此外,對於濃度介於10-6~10-8M 的孔雀綠溶液,有一段線性變化的區域可定量此分子的濃度。目前所設計的SERS
基板以10 秒的積分時間可測量到10-8 M(約3.65ppb)孔雀綠(MG)溶液的拉曼訊號,非常適合做為快速檢測的生化微量感測器的應用。


 


 


SERS
技術近年來廣泛地被應用在各種領域,以下僅列舉一些正在發展的方向提供有興趣的人士參考。包括生物學(Biology),例如細菌分類、蛋白質研究及腫瘤
細胞辨識等;醫學製藥(Medicine),例如免疫檢測、細胞研究;材料科學(Material
Science),例如奈米碳管、聚合物、自我組裝分子層的研究;電化學(Electrochemistry),例如檢測某化學物質在氧化還原反應中量值
的變化;環境監控(Environment),例如水污染監控、殘留毒化物檢測;國家安全(National
Security),例如微量炸藥檢測、毒氣檢測;健康監控(Healthy),例如血糖、膽固醇偵測等。


SERS 技術近10
年來因為雷射技術、拉曼光譜儀器及奈米製程技術的成熟而獲得快速的發展,也驗證具有廣泛應用在各個領域的潛力。但由於SERS
牽涉到了光-分子-奈米結構三者的交互作用,因此需要不同專業間的整合才有機會對於複雜的拉曼散射增強機制提出完整的解釋,因此理論的發展是未來SERS
技術發展的重點之一。在應用方面,如何大量生產高再現性、高穩定度,高靈敏度且可重複使用的奈米結構基板,也將是科學家們所努力追求的。


對於表面增強拉曼散射光譜的發展與應用有興趣者,歡迎mail至materialsnet@itri.org.tw


 


引用出處: 


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=7203


歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿PCBN刀具PCD刀具單晶刀具PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機航空機械鉸刀主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!  


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本電子零件大廠SMK與材料業者共同開發薄膜狀的碳素纖維作為導電膜,製作出新型之觸控面板。除了材料供給相當穩定之外,由於耐久性的提升也連帶改良設計
性能,初步將以智慧型手機為導向,計畫在今年度內開始5英吋面板之樣品出貨目標。目前,韓國三星電子使用石墨烯作為材料並已經達到實用化水準;但對於日本
國內而言,SMK則是業界首度採用碳素纖維作為導電膜的廠商。



 


圖說:碳素纖維導電膜之觸控面板構造示意圖


以往觸控面板的導電膜都採用稀有金屬,其中的主流材料為銦錫氧化物(ITO);然而隨著需求量大增、生產國輸出限制等不利因素,造成料源不穩之現象發生。不過碳素纖維供應鏈穩定且今後達量產規模時,其價格面也可媲美銦錫氧化物之水準。


因碳素纖維導電膜強度較高,所以在玻璃基板上鍍膜時,其邊緣的寬度可隨之縮小;以5英吋的觸控面板為例,其寬度僅約1.8mm、為銦錫氧化物導電膜之一半左右。雖然新產品的透光率較差,不過因為反射率低,幾乎不會有可視角的問題。


 


資料來源: 日經產業新聞/材料世界網編譯


 


引用出處: 


 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9287


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美國麻省理工學院(MIT)的研究人員發現,可將活生生的病毒應用在染料敏化太陽能電池(dye sensitized solar cells)的製程中,把高導電性碳奈米管安裝在電池的正極結構中,並因此能將電池效率提高至少三分之一。


 



料敏化太陽能電池為一種光電化學(photo-electro-chemical)系統,在光敏正極與電解質之間置放半導體元件;覆蓋著染料的二氧化鈦
(titanium
dioxide)奈米粒子會吸收太陽光,並將電子釋放到正極中。然後那些電子會被收集起來用以啟動電流,然後由負極送回到電解質中,如此不斷循環。


 



MIT的研究人員表示,透過控制病毒來將正極與奈米管交纏在一起,就能將染料敏化太陽能電池的轉換效率由8%以下,提升到超過
10.6%。該研究團隊是由MIT教授Angela Belcher所率領,成員包括博士候選人Xiangnan Dang與Hyunjung Yi
,以及另兩位教授Paula Hammond與Michael Strano 。


 


Belcher先前就曾證實過有一種名為
M13的病毒,可激勵「氫經濟(hydrogen
economy)」並催生薄膜電池;而該團隊的最新研究成果,則是首見利用病毒來分隔太陽能電池內的奈米管,以避免奈米管叢聚或導致短路。每隻病毒可以在
約有300個胜肽分子(peptide molecules)的一個區域內,托住10個奈米管,然後這種經過基因改造工程的病毒會分泌出二氧化鈦塗層。


 



果這種新技術能成功脫離實驗室階段,該種奈米管強化太陽能電池將可搶攻估計2011年市場規模可達1,560億美元的微生物
(microbial)技術產品市場;根據市場研究機構BCC Research的預測,該市場規模在2016年還可成長至2,590億美元以上。


 


所謂的微生物技術產品,涵蓋天然酵母、釀造啤酒,以及像是MIT所研發的M13基因工程微生物,可應用在胰島素、生質柴油以及冶金產品(metallurgical products.)等商業用途。


 


 


 


 


M13病毒由一條DNA鏈(圖右方的線圈)組成,會附著在碳奈米管(灰色)上,並將其維持在固定位置;而附著在染料分子(紅色)的二氧化鈦塗層(黃色),則環繞著病毒與碳奈米管


(圖片來源:Matt Klug, Biomolecular Materials Group, MIT)


 


Belcher表示,MIT所研發的這項新技術,只需在染料敏化太陽能電池的製程中添加一個簡單的步驟,也能適用其他種類的有機與量子點(quantum-dot)技術太陽能電池。該研究專案是由義大利業者Eni透過MIT的一個太陽能研發計畫所贊助。


 


編譯:Judith Cheng


 


(參考原文: Nanotube-based solar cells harness viruses,by R. Colin Johnson)


引用出處: 


 


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