本所奉准於民國八十二年度正式設立及第一年招生碩士班學生十名。籌設本所之工作起始於八十一年學年度,聘請十一位校外資深教授擔任籌諮詢委員,協助本校成立海洋材料工程研究所,本校相關科系教授亦參與共同籌設本所,並由吳建國教授擔任籌備諮詢委員會召集人及籌備主任。博士班奉准於八十六學年度開始招生。
教學宗旨
(一)概況 材料工程研究所設立在培育並提供國家建設在工業、科技及經濟發展中所需之高級海洋材料研究開發與應用人才。
(二)教學要旨
本所課程依海洋材料科技領域分為金屬材料及營建材料兩大類。
1.金屬材料:腐蝕與防蝕技術、焊接技術及非破壞檢測。
2.營建材料:材料結構及非破壞檢測。
發展重點
本所之發展重點有:
一、腐蝕與耐蝕研究及耐蝕合金開發:探討腐蝕誘發破裂起因,海洋結構物防蝕技術及腐蝕抑制劑開發研究,進行塊狀非晶質合金、超耐蝕不銹鋼、鈦基合金、銅基合金之開發研究。
二、材料高溫腐蝕及氧化研究:研究結構材料高溫氣體腐蝕之性質及防治。
三、材料銲接技術研究:進行銲件應力腐蝕、銲修製程技術開度及高功率密度銲接製程研究。
四、材料表面改質技術研究:表面防蝕技術、進行TRD表面硬化技術、物理蒸鍍、雷射表面硬化處理之研究。
五、特殊材料製程與奈米材料研究:利用濺鍍法、機械合金、奈米壓印等製程來開發具特殊性質之奈米材料。
六、RC結構防蝕與強化技術研發:進行RC腐蝕防治、陰極防蝕技術研究、鋼筋混凝土構件防蝕研究。
七、高性能混凝土之研究:進行高強度緻密性混凝土開發、混凝土化學摻料及人造骨件開發等研究。
八、電漿於材料之應用及資源化研究:利用原委會核能研究所之電漿設備,進行高溫電漿材料表面處理與廢棄物資源化等應用研究。
設備
一、教學設備
本所分金屬材料與營建材料兩組,組下共有十個實驗室。
| 金相實驗室 |
掃描式電子顯微鏡實驗室 |
X光繞射實驗室 |
熱處理實驗室 |
機械性能實驗室 |
| 熔煉實驗室 |
腐蝕與防蝕實驗室 |
表面科技實驗室 |
焊接實驗室 |
營建材料實驗室 |
二、各組主要設備如下
1.金屬材料組:
X光繞射儀、掃描式電子顯微鏡、金屬光學顯微鏡、金相試片研磨設備、高溫加熱爐、腐蝕測試設備、硬度、衝擊試驗機、球磨機、高填空熱處理爐、粉體成型機、熱差分析儀、AC阻抗量測儀。
2.營建材料組:
100T萬能測試機、拉扭力測試儀、氯離子濃度測試儀、透水試驗機、耐試驗機、超音波探傷儀。
研究與發展
材料工程研究所近程發展著重於海洋材料相關科技之研究,重點如下:
1.海洋材料防蝕技術之研發。
2.耐蝕合金技術之開發。
3.增進材料防蝕工能之表面改質技術之研究。
4.金屬材料之熱處理與強化技術。
5.焊接技術之研究。
6.海洋營建材料之開發。
7.非破壞檢測之研究。
中長程發展方向應就規劃之近程發展領域加強化,以建立本校在海洋材料之研究地位。
師資:
本所現有:榮譽教授1位
教授4位 助理教授1位
合聘教授 2位
合聘副教授1位 兼任教授1位 兼任副教授 2 位 兼任助理教授1位
其學歷及專長分別列表如下:
姓名 |
學術專長 |
吳建國(榮譽教授) |
腐蝕防蝕、材料保固 |
開 物 |
高溫腐蝕、介金屬材料抗蝕性質 |
李丕耀 |
金屬材料、材料檢測 |
蔡履文 |
焊接、雷射加工 |
楊仲家 |
營建材料 |
黃榮潭 |
電子顯微鏡 、磁性柰米材料、柰米結構特性分析 |
陳永逸 |
鍍膜製程、陶瓷材料、玻璃模造 |
劉鏞(合聘) |
磁學、表面、薄膜、固態物理 |
黃然(合聘) |
混凝土施工、品控 |
朱 瑾(兼任) |
薄膜製程、奈米材料、金屬材料、材料檢測、高溫電漿技術 |
邱善得(兼任) |
能源材料、界面動力學、材料電漿處理、貯氫材料、 |
陳介山(兼任) |
材料科學 |
蘇錦江(兼任) |
材料工程、土木工程、水利工程、建築工程 |
翁在龍兼任) |
混凝土中氯離子傳輸行為、營建結構巨觀力學 、表層防護材料特性、營建材料計量與估價 |
畢業學分及課程
班別 |
必修 |
選修 |
畢業論文 |
合計 |
碩士班 |
4 |
20 |
6 |
30 |
博士班 |
4 |
14 |
6 |
24 |
一、博士生應修習24學分數,包括「博士畢業論文」(6學分),該組博士一年級與博士二年級之必修課程「專題討論」共4學分及相關專業課程至少14學分。
二、碩士生應修習30學分數,包括「碩士畢業論文」(6學分),該組碩士一年級與碩士二年級之必修課程「專題討論」共4學分及相關專業課程至少20學分。
課程大綱
上學期:
水泥質材料界面(
3學分) 授課教師: 楊仲家
本課程主要探討水泥基材料中粗、細骨材與母材之介面間的各類相關性質。課程內容含; (1)
骨材與母材介面之形成 (2) 骨材與母材介面區對水泥基材料力學性質之影響 (3) 骨材與母材介面區對孔隙結構之影響 (4)
骨材與母材介面區對水泥基材料傳輸性質之影響 (5) 骨材與母材介面區力學性質與傳輸性質之關係。
材料機械性質(
3學分) 授課教師: 蔡履文
本課程主要講授不同材料顯微組織與其機械特性之關係,探討金屬材料在變形過程中,
所展現出之特性,例如:強度、延展性,受到原有內部結構之影響,同時比較不同材料間之差異性。另一方面應用此一基本知識,來評估未知材料所可能具備材料機械特性。
晶體之結構與性質(
3學分) 授課教師: 黃榮潭
介紹結晶學之概念,研究晶體內部原子排列,並闡釋晶體的各種物理性質以及與晶體結構之間的關係.本課程尤其著重"對稱"、"晶格"與"空間點群"之建立與應用探討.內容則包括了,球面投影和點群,晶體結構與相關物理性質之相互間關係。
非平衡製程(
3學分) 授課教師: 李丕耀
材料之各種非平衡製程原理及應用簡述。
結構力學專論(
3學分) 授課教師: 翁在龍
訓練學生具備結構力學之理論推導能力及應用。
超微粒材料(
3學分) 授課教師: 李丕耀
瞭解超微粒材料之製造、相關性質及應用。
實驗力學(
6學分) 授課教師: 楊仲家
研習各類與力學相關之基本實驗方法,並與理論相互配合,以便日後之研究工作。
實用電子顯微鏡
( 3學分) 授課教師: 黃榮潭
介紹電子顯微鏡之結構,成像及繞射原理,以及在材料科學方面之實務分析應用。
腐蝕專論(
3學分) 授課教師: 開 物
本課程之目標在使學生由課程中學習腐蝕與防治相關之知識,主要包括下列重點:
1.瞭解腐蝕發生之基本原理及分類 2.水溶液腐蝕及其防治原理 3.腐蝕抑制劑之選用方式 4.金屬與氣氛反應之高溫腐蝕原理
5.金屬高溫氧化與其反應機構 6.合金高溫氧化與其反應機構 7.合金高溫熱腐蝕與其反應機構 8.合金高溫混合氣腐蝕與其反應機構。
銲接工程(
3學分) 授課教師: 蔡履文
本課程主要講授各種不同銲接製程,並比較多種不同製程之特性及優異處,及其應用領域。另一方面針對高品質銲件之需求,以及在各式微小精密物件之接合應用,重點講授電子束、雷射及電漿製程。
擴散學(
3學分) 授課教師: 開 物
1.學習擴散在材料(含金屬、合金、及非金屬)之基本原理與應用
2.探討不同擴散因子在材料上的差異性 3.擴散控制之成核、成長及巨凝過程 4.擴散在材料製程上的應用 a.鋼鐵相變化
b.薄膜製造之應用 c.表面厚膜與塗層應用。
薄膜材料的製作特性分析與應用(
3學分) 授課教師: 劉鏞
了解各種薄膜材料製作的各種方法,特性分析與其應用。共包括四大主題: (1)薄膜材料製作的方法 (2)各種薄膜材料的性質
(3)薄膜材料的分析方法 (4)不同薄膜材料的應用。
真空薄膜製程及薄膜檢測(
3學分) 授課教師: 朱 瑾
本課程將讓學生瞭解薄膜材料的特性及其相關製程與實務,介紹經由薄膜製程所製造出的材料與其應用,並說明各製程所得之薄膜材料特性與優缺點、極限。本課程將涵蓋以下項目:
1.薄膜材料特性與應用 2.薄膜材料製程相關之真空概念 3.物理蒸鍍法:蒸鍍 4.物理蒸鍍法:濺鍍法 5.物理蒸鍍法:離子鍍層法
7.專題報告
專題討論(
3學分) 授課教師: 開物 / 黃然
給予研究生各類新材料、新製程及工法,認識各材料 / 營建材料
研究領域現況。
下學期:
水泥材料科學(
3學分) 授課教師: 楊仲家
介紹水泥材料基本概念,認識水泥材料中各組成物之基本性質及其功能,進而瞭解各類水泥材料之性質,並傳輸水泥材料之設計與應用。
材料微觀分析(
3學分) 授課教師: 朱瑾
(1)掃描式電子顯鏡介紹與應用 (2)電子顯鏡用真空概念與原理
(3)掃描式電子顯鏡實際上機操作 (4)掃描式電子顯鏡上機分組練習 (5)掃描式電子顯鏡分組練習與實例解說
非晶質材料(
3學分) 授課教師: 李丕耀
瞭解非晶質材料之製造、相關性質及應用。
選讀本課程時要先修過"非平衡製程"70分以上
施工規劃及估價學(
3學分) 授課教師: 蘇錦江
訓練材料所學生有關施工規範、計劃、估價、預算製作相關實務要領、觀念及能力。
相變態(
3學分) 授課教師: 開物
(1) 探討材料在固態之相變化原理 (2) 學習相變化對材料特性與應用之影響
(3) 瞭解相變化在材料因環境改變時產生的差異性
粉末冶金(
3學分) 授課教師: 李丕耀
本課程包括粉末冶金發展史,現況及未來發展、金屬粉末製造簡介,金屬粉末特性、各種粉末加工成形介紹、燒結理論與實務、燒結體性質與其測定、燒結體的後處理等基礎項目,期望藉此讓學生能對粉末冶金技術有深入的認識。
高解析電子顯微學(
3學分) 授課教授: 黃榮潭
介紹電子光學、電子散射運動學(kinetics)、電子散射動力學(dynamics)及電子顯微鏡之成像與繞射理論、熟析EDX成份分析原理。
高等熱力學(
3學分) 授課教授: 陳永逸
熱力學第一、第二及第三定律,熱力學輔助函數,統計熱力學,多元系統及固態熱力學。
高溫腐蝕實作與分析(
3學分) 授課教授: 開物
(1)學習材料腐蝕之相關機制 (2)探討材料在不同水溶液下的腐蝕實驗 (3)抑制劑對材料抗蝕效應之特性評估
(4)探討材料在不同氣氛下的高溫腐蝕
陶瓷材料(
3學分) 授課教授: 陳永逸
提供陶瓷材料鍵結與結構的基礎知識,以及其對陶瓷各種性質之影響。協助學生學習不同的製程和調質手法對陶瓷的結構和性質造成的影響。介紹各種不同的陶瓷和其應用方式,並以結構陶瓷為研討主題,協助學生們了解材料開發之趨勢。
奈米技術量測(
2學分) 授課教授: 陳介山
引導學生瞭解奈米技術量測之理論及應用,以提升量測技術能力,促進奈米科技發展。
奈米磁性材料(
3學分) 授課教授: 黃榮潭
先介紹磁學基本理論及機制,再認識探討柰米尺度下之磁性材料應用。
磁性薄膜的製作分析與應用(
3學分) 授課教授:劉鏞
了解磁性薄膜的製作,分析與其應用。共包括三大主題: (1) 磁性薄膜的製作, (2) 磁性薄膜的分析, (3) 磁性薄膜的應用
複合材料力學(
3學分) 授課教授: 楊仲家
介紹複合材料基本力學之概念,認識複合材料中各組成物之基本性質,進而瞭解各類複合材料之性質,並傳輸複合材料之設計與應用。
能源工程材料(
3學分) 授課教授: 邱善得
能源工業為各項產業發展之基礎,而無論新興或傳統之能源技術,其使用之元件材料均日新月異,故能源材料技術之研究與提昇,是國家工業發展之關鍵。有鑑於此,乃針對本校理工學院研究所學生規劃本課程。教學目標在於建立研究生之能源材料理論基礎並促進最新能源材料技術發展趨勢之了解。
營建材料特性與行為專論(
3學分) 授課教授: 黃然
以專題研討之方式,使同學瞭解營建材料特性行為及未來研發之趨勢。1.緒論2.金屬與合金材料特性3.水泥基材料特性4.瀝青材料特性5.磚石材料特性6.高分子材料特性與應用7.纖維強化複合材料特性與行為8.木材特性與行為9.營建材料創新發展
薄膜技術(
3學分) 授課教授: 陳永逸
本課程介紹真空與薄膜技術原理,強調薄膜製作技術,並強化相關薄膜檢測及分析技術。課程內容包含真空技術、真空設備與裝置、放電效應、電漿原理、離子與表面交互作用,以及各式真空度膜技術如蒸鍍、濺鍍、化學氣相鍍製技術等,此外,薄膜之結構與檢測技術也將作一完整之講述。希望利用本課程之教授,建立學生真空及鍍膜基本觀念及技術,並透過論文研讀了解實際應用。
專題討論(
3學分) 授課教師: 開物 / 黃然
給予研究生各類新材料、新製程及工法,認識各材料 / 營建材料
研究領域現況。
畢業後發展
本所畢業學生除每位平均被2-3家公司錄取的優勢外,尚有繼續進修深造攻讀博士學位(約10%)的選擇。進入就業市場(佔85%以上),如半導體、光電產業:台積電、聯電、華邦、友達光電等。
就業趨勢
本所畢業學生的就業趨勢與國內相關(光電、半導體、鋼鐵等)產業之景氣有密不可分的關係,因為各產業之景氣週期不同,但本所畢業學生的就業市場廣,故不至於有求職就業困難的窘境。
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