1,721,000 research outputs found
Status and habitat preferences for endemic inhabitants of fiddler crab Uca formosensis in Hsiang-Shan wetland, Taiwan
No full textChina''s Oil Diplomacy Under the Hu Jintao and Wen Jiabao Leadership
No full text 近年來中國的經濟蓬勃發展，石油消費也隨之快速成長，2003年成為全球第二大石油消費國，比國際能源總署（International Energy Agency）原先所預測的時間提早了12年。2002年胡錦濤與溫家寶上台後，即面對著中國進入有史以來石油消費最多的年代，為了保障國家的國家發展，中國在全球各地區施行石油外交。然而，中國對於各地區的石油外交之目的是否相同？其手段又為何？迄今學界尚無完整的探討，尤其是關於石油外交的類型的探討更是未嘗得見，因此，本文企圖對胡溫執政下的中國石油外交做出分類，以釐清其石油外交之目的。 本文採用質性的文獻分析法、歷史研究法及比較研究法，另為了增加內容的豐富性與可信度，亦採用訪談研究法，訪問了相關學者、我國與外國的駐外人員。 本文首先探討胡溫執政下中國石油外交所面臨的環境，闡述中國能源安全的國際與國內形勢；其次，探討中國因應該環境之政策，提出中國能源戰略與石油外交政策內涵；第三，整理與描述中國在各地區的石油外交作為；第四，區分石油外交下以「能源競爭」目的或以「權力競爭」為目的之不同，透過前述的外交作為，並結合中國能源戰略及石油外交的內涵，建構出中國在各地區的石油外交類型；最後，提出研究發現，並闡述中國石油外交的展望與對臺灣的外溢效果。 中國的能源安全面對「石油蘊藏與消費地區的錯位及失衡」、「石油供需形勢日趨緊張」、「國際油價居高不下」、「石油運輸通道的困境」、「新興產油國俄羅斯」、「國際石油競逐」、「中國石油威脅論」等七種國際形勢，以及「國內的石油供需失衡」、「能源消費結構問題」、「能源體制不完善」、「環保問題」等四種國內情勢。 面對前述環境，中國亦有能源戰略及石油外交政策以為因應，在能源戰略方面，其要點為「節能」、「開源」、「立足國內」、「環保」、「多元發展」、「走出去」及「合作」等七項；至於石油外交的內涵則是「兼顧三種面向：短期的國內需求、長期的供給自足、總體外交」、「多元化」及「合作與互利」。胡錦濤與溫家寶經常利用重要國際場合，提出對於中國能源戰略與石油外交的觀點，而此觀點又與中國能源戰略與石油外交的內容相符，顯示出中國係有目的、有計劃地確保能源安全，並藉由國際媒體宣揚，設法降低中國在各地區獲取石油的負面效應。 本文係在石油外交概念下以能源競爭，抑或以權力競爭做為主要目的，俾釐清中國的石油外交類型。在能源競爭方面有「鞏固」（consolidation）型與「開拓」（expansion）型兩種；在權力競爭方面則是採用David M. Lampton最近針對中國國際權力提出的「槍砲」（gun）、「金錢」（money）及「理念」（idea）等三種面向做為分析基礎。經分析後，本文認為中國的石油外交共有六種類型，分別為：一、中東：能源競爭之「鞏固」（consolidation）型。二、俄羅斯：權力競爭下偏重戰略安全層面之「互利」（synergism）型。三、中亞：權力競爭下偏重戰略安全層面之「防禦」（defense）型。四、非洲：能源競爭之「開拓」（expansion）型。五、亞太地區：權力競爭下偏重經濟利益之「進攻」（offense）型。六、拉丁美洲：權力競爭下偏重柔性權力之「接近」（access）型。In recent years, due to China''s outstanding economic growth, its oil consumption has been rising rapidly as well. In 2003, China became the world''s second largest consumer of petroleum, which was 12 years ahead of the International Energy Agency’s previous prediction. Starting in 2002, under the Hu Jintao and Wen Jiabao leadership, China was entering a landmark period wherein petroleum consumption reached an all-time high. Therefore, to secure the country''s growth and development, China stepped its efforts of oil diplomacy with different oil-producing countries around the globe. With respect to China''s oil diplomacy, this thesis begins by asking: Does China''s oil diplomacy seek to attain exactly the same purposes as those of other countries? What are the principal policy tools in achieving the end? So far, there have been no systematic academic discussions about the subject. Therefore, this thesis attempts to establish a typology of and analyze China’s oil diplomacy under the Hu-Wen leadership, in order to answer the questions above. This thesis employs documentary analysis, historical research, and comparative research as the main methodological elements. In addition, to enrich the depth and breadth of this thesis, intensive interviews of a scholar and diplomats of R.O.C. and other countries are also a main source of information. This thesis firstly attempts to deal with the environment that China’s oil diplomacy faces, and points out international and domestic situations of energy security. Second, it discusses China''s energy strategies and oil diplomacy in the situations above. Third, it describes how China has implemented its oil diplomacy towards other countries. Forth, by distinguishing between “competing for energy” and “competing for power” in China’s oil diplomacy to various countries, a typology is constructed to highlight their differences. Finally, this thesis summarizes the research findings, and discusses their implications for Taiwan. China''s energy security is affected chiefly by seven international and four domestic factors. The external influences include “imbalance in oil reserve and consumption in the world”,“oil demand and supply problem”“continued rise in world oil prices”,“problems in oil transportation”,“Russia as the new oil producing country”,“increased international competition for oil”, “threat of China’s oil needs”. The domestic factors are “imbalance in China’s oil production and demand”, “problems in the structure of energy consumption”, “inadequate energy infrastructures”, and“environmental protection”. In light of these, China has crafted its energy strategy and designed its oil diplomacy to cope with the above-mentioned challenges. In the area of energy strategy, the main thrusts are energy conservation, finding new energy source, base on China, environmental protection, pluralistic development, reaching out overseas and cooperation. Oil diplomacy focuses on three aspects:. Considering three dimensions: short-term needs, long-term supply and self-sufficiency, and overall foreign policy. . Pluralization.. Cooperation and mutual benefits. Hu Jintao and Wen Jiabao often take advantage of international events to discuss China’s views on its energy strategy and oil diplomacy, both of which match the actual contents of their energy strategy and oil diplomacy. These actions ensure energy security, and deliver to the international media specific images to lower the negative perception of China’s aggressive oil purchase globally. The purpose of this thesis is to discuss the oil diplomacy and the competition for energy, as well as the power competition that comes with them. It also aims to clearly categorize China’s oil diplomacy. In those areas where China’s oil diplomacy aims to compete for energy, the resulting patterns include “consolidation” and “expansion”. Where it seeks to compete for power, this thesis identifies different patterns by invoking David M. Lampton’s recent insight on the various faces of China’s international power, including those in “gun”, “money”, and “idea.” Overall speaking, this thesis concludes that China’s oil diplomacy can be divided into six main types:. Middle East: the pattern of “consolidation” in competing for energy.. Russia: the pattern of “synergism” in competing for power, focusing on strategic security.. Central Asia: the pattern of “defense” in competing for power, focusing on strategic security.. Africa: the pattern of “expansion” in competing for energy.. Asia-Pacific: the pattern of “offense” in competing for power, focusing on economic interest.. Latin America: the pattern of “access” in competing for power, focusing on soft power.口試委員會審定書 I辭 III文摘要 VBSTRACT IX一章 緒論 1一節 研究背景與動機 2二節 研究目的 8三節 文獻回顧 9四節 研究方法與架構 22五節 研究限制 26二章 胡溫執政下中國石油外交的環境與政策 29一節 中國能源安全的國際形勢 30二節 中國能源安全的國內形勢 47三節 胡溫執政下的中國能源戰略分析 55四節 胡溫執政下的中國石油外交政策分析 71五節 小結 84三章 胡溫執政下中國石油外交作為 87一節 中國對中東的石油外交作為 87二節 中國對俄羅斯與中亞的石油外交作為 97三節 中國對非洲的石油外交作為 107四節 中國對亞太地區的石油外交作為 118五節 中國對拉丁美洲的石油外交作為 127四章 胡溫執政下中國石油外交類型之比較分析 137一節 中國對中東的石油外交類型與分析 140二節 中國對俄羅斯與中亞的石油外交類型與分析 148三節 中國對非洲的石油外交類型與分析 159四節 中國對亞太地區的石油外交類型與分析 167五節 中國對拉丁美洲的石油外交類型與分析 174六節 各種不同類型的比較 186五章 結論 195一節 研究發現 196二節 中國石油外交的展望及對臺灣的外溢效果 199考文獻 20
集體認同的建構：當代台灣客家論述的內容與脈絡分析（1987-2003）
No full text摘要
過去研究多從語言範疇或整體社會結構變遷的必然來理解客家文化運動的發展，本文嘗試在既有的研究基礎上，以兼顧微視和鉅視的角度來考察客家運動從1987年至2003年的變化歷程。其中構成當代台灣客家論述的主要元素包括客家的語言、文化、歷史記憶，以及在此基礎上關於「族群想像」的範圍（即是否以「台灣客家」作為族群界線）和「應得權利」共識的建立；客家論述興起的背景跟客家族群所面臨的「雙重同化」困境密切相關，而運動組織與反對運動陣營的策略結盟，則促成客家議題的公共領域化，族群政治的競爭更讓客家文化運動獲得制度性的回應，此歷程的變化同時承載著運動訴求目標、潛在敵人與意義轉變的更迭；藉由對客家問題的診斷、處方的提出和激勵參與動機的陳述，運動組織得以爭取潛在參與者支持運動理念，透過實際投入運動行列的過程，個人亦成為形塑客家認同樣貌的建構者，而客家學術研討會的舉辦在此則實踐著集體認同的動態建構，「社會學干預」的進行使得客家論述再次受到強化與確認。目錄
第一章 緒論……………………………………………………………1
第一節 研究動機…………………………………………………1
第二節 研究目的…………………………………………………3
第三節 文獻回顧…………………………………………………5
第四節 研究架構……………………………………………….23
第五節 研究方法與資料來源………………………………….28
第六節 章節安排……………………………………………….30
第二章 客家論述的「內容」分析………………………………….32
第一節 「還我母語」大遊行………………………………….33
第二節 「客家電台」抄台事件……………………………….40
第三節 《認識台灣》教科書爭議…………………………….47
第四節 九年一貫之「鄉土語言教學」時數爭議…………….52
第五節 「國家考試閩南語試題」風波……………………….59
第六節 小結…………………………………………………….65
第三章 客家論述的「脈絡」分析………………………………….67
第一節 「還我母語」大遊行………………………………….67
第二節 「客家電台」抄台事件……………………………….75
第三節 《認識台灣》教科書爭議…………………………….82
第四節 九年一貫之「鄉土語言教學」時數爭議…………….89
第五節 「國家考試閩南語試題」風波……………………….92
第六節 小結………………………………………….........97
第四章 客家文化運動的「共識動員」………………………………99
第一節 核心的框架任務：客家問題的診斷、處方與激烈參與動
機……….....................................100
第二節 客家認同的「框架調整」…………………………….113
第三節 框架的強化：客家學術研討會作為一種「社會學干預」
……………...................................120
第四節 小結…………………………………………………….128
第五章 結論………………………………………………………….130
第一節 「客家」如何可能？………………………………….130
第二節 資源抑或限制？客家文化運動與台灣族群政治的發展
…...........................................132
第三節 研究限制與建議……………………………………….135
第四節 結語…………………………………………………….137
參考書目………………………………………………………………138
附錄……………………………………………………………………147
附錄一 客家期刊整理………………………………………….147
附錄二 客家研討會整理……………………………………….150
附錄三 各爭議事件之具體爭議內容整理…………………….15
Evaluation of Fatigue Behavior by Using Miniature Specimens
No full text進行疲勞性質試驗，微型平板試片比標準試片節省材料與製作成本，改採取微型疲勞試驗機來取代大型材料試驗機，更能藉著其高拉伸頻率來縮短疲勞試驗的時間，且機台體積小、結構簡單，維護較方便。本篇研究係針對微型疲勞試驗機進行改良設計以利進行微型平板試片疲勞試驗，並進行2014-T651鋁合金、7075-T651鋁合金、304不鏽鋼與4340合金鋼的微型平板試片等振幅負載疲勞拉伸試驗和7075-T651鋁合金的微型平板試片高峰拉伸應力減速現象試驗，將上述二種不同負載控制模式的試驗結果與標準試片的試驗結果進行比較以證明微型平板試片疲勞試驗的可行性。各組試驗結果經比較之下均具有關聯性，能夠證實微型平板試片疲勞試驗結果的可信度。Using miniature specimens could save material and cost during fatigue testing. Conventional fatigue test was conducted by MTS (material test system) which would be time and cost consuming. The purpose of this study was to propose a miniature fatigue test system for evaluating the fatigue properties using miniature specimens. The advantages of miniature fatigue test system included high working frequency, small volume, simple structure, and easy to repair. Materials of the miniature specimens used in this study were 2014-T651 aluminum alloy, 7075-T651 aluminum alloy, 304 stainless steel, and 4340 steel alloy. Constant amplitude loading with or without overload fatigue testing have been carried out. The fatigue crack growth properties results of the miniature specimens were compared with that of the standard specimens. The experimental results show that miniature fatigue test system was practicable.誌謝 i要 iibstract iii錄 iv目錄 vi目錄 ix目錄 ix一章 緒論 1.1 前言 1.2 研究動機 1文架構 2二章 文獻回顧 3.1 前言 3.2 疲勞裂縫生長 3.2.1 應力強度因子（Stress Intensity Factor） 3.2.2 具單邊裂縫平板試片之應力強度因子估算[4] 4.2.3 Paris’s Law 4.2.4裂縫封閉效應 5.2.5 Elber修正式 6.2.6 高峰拉伸應力減速現象 7.3縮小尺寸試片的技術 7三章 研究工具和實驗方法 13.1 前言 13.2 實驗材料與試片規格 13.2.1 材料性質 13.2.2 試片規格 14.2.3 試片編號 14.2.4 本試驗小試片之應力強度因子估算[4] 15.3 實驗設備簡介 15.3.1 微型疲勞試驗二號機主體 16.3.2 儀器 18.3.3 控制系統 19.4 實驗程序 19.4.1 試片準備 19.4.2 夾具校正 19.4.3 實驗系統 20.4.4 影像輸出觀測 20.4.5負載控制模式 20.4.6 量測裂縫封閉 21.4.7 實驗數據分析 23四章 微型疲勞試驗機比較 37.1 微型疲勞試驗一號機概況[38] 37.2微型疲勞試驗二號機前期概況 38.3微型疲勞試驗二號機後期概況 39.3.1 MTS材料試驗機的回授機制：MTS 406控制器與Servovalve 39.3.2 自製轉換電路板 39.4 結論 40五章 實驗結果與討論 48.1 實驗數據處理 48.2等振幅負載疲勞拉伸試驗 48.2.1 實驗數據分析 48.2.2 標準試片與小試片所處應力狀態討論 53.2.3 比較與討論 56.3 高峰拉伸應力減速現象試驗 57.3.1實驗數據分析 57.3.2 比較與討論 59六章 結論與未來工作 75.1 結論 75.2未來工作 76考文獻 77錄A 等振幅負載疲勞拉伸試驗各試片裂縫成長初、中、後期裂縫封閉補償圖形之附圖 81錄B 等振幅負載疲勞拉伸試驗各試片U（應力有效強度比）~ΔK（應力強度因子幅）關係圖與U~裂縫長度關係圖之附圖 8
The study on the volume of the liquid droplet —by the using of piezoelectric transducer
No full text本文主要探討設計一組壓電式液滴產生器，建立一套觀測液滴的設備，經由調整不同的參數，由攝影擷取出影像來瞭解液滴的情況。 並建立一套經由影像處理及程式積分計算液滴體積大小的方法，研究
產生液滴過程中液滴體積的變化及找出穩定成型液滴的訊號範圍，以期能為日後液滴相關之研究帶來幫助。This investigation is mainly to design a piezoelectric droplet generator equipment to scope the droplet. This work will analysis the droplet which generated by some different controlled experiment parameters by distilling a photography. And build up a method which can estimate the volume of droplet by image analysis and integrate.
This work will study the change of volume of droplet and find out the signal region of stable droplet formation . And we expect that this research about droplets bring us advantage in the future.中文摘要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 2
1-3 研究動機及目的 7
第二章 基礎理論與裝置介紹 8
2-1 液柱拉伸斷裂機制 8
2-2 壓力波傳遞理論 8
2-3 影像處理介紹 11
2-3-1 灰階化 12
2-3-2 二值化 12
2-3-3 找邊 12
2-4 壓電材料介紹 13
第三章 實驗裝置與步驟 15
3-1 液滴產生裝置 15
3-1-1 液滴產生方式 15
3-1-2 液滴產生器 15
3-1-3 電子控制裝置 16
3-2 影像拍攝系統 17
3-2-1 閃頻儀(Digital Stroboscope) 17
3-2-2 C.C.D.及放大鏡頭組 18
3-3 影像處理系統 18
3-4 實驗操作與拍攝 18
3-4-1 液滴的產生與控制 18
3-4-2 液滴成型穩定範圍及成型體積之評估 19
3-5 實驗數據讀取與分析處理 20
3-5-1 讀取實驗數據 20
3-5-2 數據的分析處理 21
3-6 實驗數據之誤差分析 21
第四章 結果分析與討論 23
4-1 體積積分程式之誤差 23
4-2 環境亮度與CCD延伸管不同倍率下的影響 24
4-3 環境亮度對液滴體積積分的影響 24
4-4 液滴時序圖體積分析 25
4-5 液滴產生器之穩定範圍 27
第五章 結論與未來展望 28
5-1 結論 28
5-1-1 積分程式的誤差 28
5-1-2 環境亮度與CCD倍率影響 28
5-1-3 液滴時序圖體積分析 28
5-1-4 液滴產生穩定範圍 28
5-2 未來展望 29
參考文獻 30
圖2-1 液柱拉伸斷裂機制圖 33
圖2-2單脈衝電壓型態 圖2-3 壓電式收縮管型噴頭 33
圖2-4 有限長度腔室內初始壓力波的行進與分離分佈圖 33
圖2-5 壓力波在開口端與閉口端反射之示意圖 34
圖2-6 腔室內初始壓力波的行進與反射連續示意圖 34
圖2-7 壓電效應示意圖 35
圖2-8 壓電陶瓷在居禮溫度以上及以下的晶體結構 35
圖3-1 實驗設備示意圖 36
圖3-2 液滴產生器 (droplet generator) 36
圖3-3 電子控制裝置之脈波型態 37
圖3-4 分析範例液滴 37
圖3-5 二質化後之範例液滴 38
圖3-6 找邊化後之範例液滴 38
圖3-7 像素擷取程式 38
圖3-8 像素擷取程式液滴邊界點輸出 39
圖3-9 積分程式 39
圖4-1 繪圖軟體所繪之正圓 41
圖4-2 程式積分誤差百分比圖 41
圖4-3(a) 鋼球在4倍率下之圖與灰階分佈圖(亮) 42
圖4-3(b) 鋼球在4倍率下之圖與灰階分佈圖(中) 42
圖4-3(c) 鋼球在4倍率下之圖與灰階分佈圖(暗) 42
圖4-4(a) 鋼球在3倍率下之圖與灰階分佈圖(亮) 43
圖4-4(b) 鋼球在3倍率下之圖與灰階分佈圖(中) 43
圖4-4(c) 鋼球在3倍率下之圖與灰階分佈圖(暗) 43
圖4-5(a) 鋼球在2倍率下之圖與灰階分佈圖(亮) 44
圖4-5(b) 鋼球在2倍率下之圖與灰階分佈圖(中) 44
圖4-5(c) 鋼球在2倍率下之圖與灰階分佈圖(暗) 44
圖4-6(a) 同一液滴在不同環境亮度下之圖（頻寬1880μs） 45
圖4-6(b) 同一液滴在不同環境亮度下之圖（頻寬1730μs） 46
圖4-7(a) 亮度影響之誤差百分比圖(1880μs) 47
圖4-7(b) 亮度影響之誤差百分比圖(頻寬1730μs) 48
圖4-8(a) 30伏特小頻寬液滴時序圖(3X) 49
圖4-8(b) 30伏特中頻寬液滴時序圖(2X) 50
圖4-8(c) 30伏特大頻寬液滴時序圖(2X) 51
圖4-9(a) 30伏特小頻寬體積時序誤差圖 52
圖4-9(b) 30伏特中頻寬體積時序誤差圖 53
圖4-9(c) 30伏特大頻寬體積時序誤差圖 54
圖4-10 大中小頻寬所取之位置圖 56
圖4-11 大中小頻寬平均結果分佈圖 56
圖4-12 穩定範圍圖 58
圖4-12 穩定範圍圖(續1) 59
圖4-12 穩定範圍圖(續2) 60
圖4-13 全部穩定範圍圖 61
照片3-1 實驗設備實體全貌 62
照片3-2 液滴產生器 62
照片3-3 噴嘴正視圖 63
照片3-4 電子控制裝置 63
照片3-5 閃頻儀 64
照片3-6 CCD及放大鏡頭組 64
表4-1 積分程式誤差表 65
表4-2 鋼球在3種亮度3種倍率2套軟體下之比較(直徑μm) 66
表4-3 鋼球2套軟體下之比較(3次平均) 67
表4-4(a) 液滴體積亮度影響誤差表一 67
表4-4(b) 液滴體積亮度影響誤差表二 67
表4-5(a) 30伏特小頻寬體積時序變化表 68
表4-5(b) 30伏特中頻寬體積時序變化表 69
表4-5(c) 30伏特大頻寬體積時序變化表 70
表4-6 大中小頻寬體積同位置與時序變化表 71
表4-7 穩定範圍表 72
表4-7 穩定範圍表(續1) 73
表4-8 穩定範圍液滴粒徑大小 7
Durability study on concrete made with incinerator ash and CaF2 sludge slags
No full text本研究採熔融技術，將垃圾焚化底渣與氟化鈣污泥進行共同熔融處理，並將水冷所得之熔渣作為取代水泥之摻料，探討熔渣本身之卜作嵐性質及其對混凝土之耐久性影響。本實驗總共分成三階段，第一階段為尋求焚化底渣與氟化鈣污泥共同熔融之最低熔流溫度；第二階段為水冷熔渣之基本性質分析；第三階段則是將熔渣粉體取代部分水泥後，利用各種試驗，如抗壓試驗、超音波速試驗、電阻係數試驗、快速氯離子滲透試驗(RCPT)、鋼筋 袘k試驗及XRD、MIP、SEM等分析，探討其對熔渣混凝土耐久性之影響。
實驗結果顯示，當焚化底渣/氟化鈣污泥配比為7：3時，CaO/SiO2約為1.4時，具有最低之熔流溫度1081℃，此配比經熔融水淬後所得之熔渣為非晶質，比重約3.15，成分為與C級飛灰接近之卜作嵐材料。將熔渣依不同水泥取代率添加至水泥砂漿中，經由抗壓試驗及燒失量、MIP及SEM分析結果，顯示養護齡期之晚期具卜作嵐作用之效應，水泥取代率可由3%至20%。但由熔渣混凝土耐久性加以評估，綜合超音波速、電阻係數及RCPT等試驗結果則顯示最適水泥取代率宜為3%，此取代率將有助於增加混凝土內部的緻密性，使耐久性提高。以電阻係數評估熔渣混凝土之耐久性，本研究顯示養護齡期對熔渣混凝土之影響遠大於水泥取代率。由氯離子滲透試驗結果顯示，水泥取代率與電荷通過量之關係有一明顯折點，此折點可做為選擇最適取代率之指標。另外，由鋼筋 袘k試驗亦發現，熔渣會與侵入氯離子形成佛來第鹽類，具有抑制氯離子移動之防蝕濳力。The purpose of this research was to study the effects of co-melting slags produced from municipal solid waste incinerator bottom ash and industrial calcium fluoride sludge on pozzolanic reaction and durability in cement-based composites materials. The co-melting slag was water-quenched with room temperature. Experiments were conducted to (1) determine the lowest pouring temperature of co-melting ash and sludge at different proportions. (2) analyze the physical and chemical characteristics of the pulverized slag, such as specific gravity, particle size, chemical composition, TCLP, XRD patterns and strength activity index (SAI). (3) incorporate the slag as mineral admixtures in the cement-based composites materials in place of a fraction of the cement, and evaluate the influence of the replacement ratio on performance of the cement-based composites materials in terms of setting times, compressive strengths, electrical resisitivity, the rapid chloride penetration test (RCPT) , etc.
The results showed that the lowest pouring temperature was 1081℃ when the co-melting ash and sludge were in the ratio of 7:3. The molten slag was then water-cooled and examined its properties. It was observed that the water-quenched slag was amorphous and had a specific gravity of 3.15 which was close to Class C fly ash.
The results of compressive strength, degree of hydration, MIP and SEM indicated that the slag was a latent pozzolans and it could replace 3% to 20% cement in mortar. It was also observed that 3% replacement of cement with slag would enhance concrete properties with denser microstructure based on pulse velocity, resisitivity and RCPT results. Furthermore, resisitivity test results showed that the influence of curing time on concrete durability is more important than that of cement replacement on concrete duability. The relationship between cement replacement and cumulative charges from RCPT results shows that there existed a critical point which could be employed as the indicator for choosing a suitable replacement ratio. In addition, the aluminate phase of the slag could bind chlorides to form Fredel’s salt resulting from reinforced concrete corrosion test. It implied that blending cement with slag would decrease the diffusivity of chloride in the concrete and improve its durability.第一章 前言………………………………………………………..1
1.1研究緣起…………………………………………………………...1
1.2研究目的與內容…………………………………………………...2
第二章 文獻回顧…………………………………………………..5
2.1工業廢水污泥─氟化鈣污泥處置及資源化……………………...5
2.1.1氟化鈣污泥之處置……………………………………….......5
2.1.2氟化鈣污泥資源化技術………………………………….......6
2.2 垃圾焚化底渣處置及資源化……………………………………..8
2.2.1國內垃圾焚化灰渣之處置……………………………….......8
2.2.2焚化底渣之特性………………………………………….......8
2.2.3焚化底渣資源化技術…………………………………….......9
2.3熔融技術之探討…………………………………………………..13
2.3.1熔融技術概述……………………………………………......13
2.3.2熔渣特性…………………………………………………......15
2.3.3熔渣應用現況……………………………………………......16
2.4水泥基本原理……………………………………………………..18
2.4.1卜特蘭水泥………………………………………………......18
2.4.2水泥水化反應……………………………………………......20
2.4.3水泥基複合材料性質……………………………………......21
2.5卜作嵐材料……………………………………………………....29
2.5.1卜作嵐反應基本原理……………………………………......29
2.5.2添加卜作嵐材料對於混凝土性質之影響………………......30
2.5.3卜作嵐材料類型及相關研究 ………………………….......31
第三章 實驗材料、設備與方法………………………………….34
3.1試驗流程………………………………………………………....34
3.2實驗材料…………………………………………………………..37
3.3實驗與分析方法…………………………………………………..38
第四章 結果與討論……………………………………………….52
4.1 底渣/污泥性質分析..…………………………………………..52
4.1.1三成分分析………………………………………………......52
4.1.2 元素組成及重金屬分析……………………………….......52
4.1.3 毒性特性溶出試驗及氫離子濃度指數……………….......55
4.1.4 晶相分析……………………………………………….......57
4.1.5 微觀分析……………………………………………….......57
4.2 熔渣粉體之配比與鹽基度之關聯性探討..…………………….60
4.3 熔渣粉體性質之探討………………………..………………….63
4.3.1 熔渣粉體之物理性質…………………………...………....63
4.3.2 熔渣粉體之化學組成………………………………….......65
4.3.3 熔渣毒性溶出試驗結果……………………………….......66
4.3.4 熔渣之晶相分析……………………………………….......67
4.4 熔渣卜作嵐性質之探討….…………………………………....68
4.5 熔渣水泥漿體及水泥砂漿性質之影響探討…………………...69
4.5.1 熔渣成分對水泥漿體凝結行為之影響……………….......69
4.5.2 熔渣與抗壓強度之發展……………………………….......70
4.5.3 水化程度與氫氧化鈣含量之探討…………………….......73
4.5.4 各水泥取代率之孔隙結構與養護齡期之關連性…….......77
4.5.5 微觀分析……………………………………………….......80
4.6 熔渣混凝土之耐久性評估……………………………………...83
4.6.1 超音波速與熔渣混凝土養護齡期之關係探討……….......83
4.6.2 水泥取代率與超音波速之影響……………………….......85
4.6.3 電阻係數與熔渣混凝土養護齡期之關係探討……….......87
4.6.4 水泥取代率與電阻係數之影響……………………….......89
4.6.5 超音波速與電阻係數之關係探討…………………….......91
4.6.6 快速氯離子滲透試驗與最適水泥取代率之選擇…….......93
4.7 熔渣混凝土對鋼筋 袘k之初探..……………………………….99
4.8 焚化底渣/氟化鈣污泥之共熔熔渣資材化耐久性綜合評估...103
第五章 結論與建議……………………………………………..104
5.1結論……………………………………………………………...104
5.2建議……………………………………………………………...106
參考文獻………………………………………………………………108
圖2-1 半導體含氟廢水處理流程圖…………………………………5
圖2-2 底渣磁選及篩分處理技術與再利用方式………………….10
圖2-3 熔融技術流程圖…………………………………………….11
圖2-4 熔渣中Si-O之網目結構…………………………………….14
圖2-5 日本典型熔融處理流程圖………………………………….14
圖2-6 水泥凝結與硬化的過程…………………………………….22
圖2-7 水泥基複合材料孔徑尺寸關係圖………………………….23
圖2-8 C-S-H膠體結構模型………………………………………..24
圖2-9 鋼筋 袘k反應簡圖………………………………………….28
圖3-1 第一階段實驗流程圖……………………………………….35
圖3-2 第二階段實驗流程圖……………………………………….36
圖3-3 第三階段實驗流程圖……………………………………….36
圖3-4 坩堝架、坩堝片、試驗錐整體概圖……………………….41
圖3-5 試驗錐變化狀況…………………………………………….41
圖3-6 費開式試驗儀……………………………………………….42
圖3-7 四極式電阻量測儀示意圖………………………………….46
圖3-8 超音波速測量儀…………………………………………….47
圖3-9 RCPT試驗系統示意圖……………………………………….48
圖3-10 高壓蒸鍋之條件…………………………………………….50
圖3-11 Bragg定律示意圖……………………………………………51
圖4-1 焚化底渣EDX圖譜……………………………………………53
圖4-2 氟化鈣污泥EDX圖譜………………………………………..53
圖4-3 焚化底渣XRD圖譜…………………………………………..58
圖4-4 氟化鈣污泥XRD圖譜…………………………………………58
圖4-5 底渣/污泥之SEM圖………………………………………….59
圖4-6 不同底渣/污泥配比之軟化、熔融及熔流溫度…………..61
圖4-7 鹽基度1與熔流溫度之關係…………………………………61
圖4-8 鹽基度5與熔流溫度之關係…………………………………62
圖4-9 熔渣粉體之SEM圖(2500倍)…………………………………64
圖4-10 熔渣粉體之粒徑分佈圖…………………………………….64
圖4-11 熔渣之XRD圖譜………………………………………………67
圖4-12 不同取代率之熔渣水泥漿體凝結時間…………………….70
圖4-13 各水泥取代率之熔渣水泥砂漿抗壓強度發展圖………….71
圖4-14 水泥取代率與抗壓強度關係圖…………………………….71
圖4-15 各水泥取代率之熔渣水泥砂漿水化程度發展圖(OPC、S-1、S-3)…………………………………………………………….......74
圖4-16 各水泥取代率之熔渣水泥砂漿水化程度發展圖(OPC、S-5、S-10、S-20)…………………………………………………........74
圖4-17 水化程度與抗壓強度關係圖……………………………….75
圖4-18 各水泥取代率之熔渣水泥砂漿CH含量變化圖(OPC、S-5、S-10、S-20)………………………………………………............76
圖4-19 各水泥取代率之熔渣水泥砂漿水化程度發展圖(OPC、S-5、S-10、S-20)………………………………………………..........77
圖4-20 各水泥取代率之不同齡期孔隙分佈圖…………………….78
圖4-21 各水泥取代率對孔隙率之影響…………………………….79
圖4-22 各水泥取代率對孔隙結構之影響………………………….80
圖4-23 熔渣水泥砂漿內之組成及水化產物……………………...82
圖4-24 養護齡期對超音波速之影響……………………………….84
圖4-25 各熔渣混凝土之水泥取代率對超音波速之影響………….86
圖4-26 養護齡期對電阻係數之影響……………………………….87
圖4-27 各熔渣混凝土之水泥取代率對電阻係數之影響………….91
圖4-28 超音波速與電阻係數之關係圖…………………………….93
圖4-29 齡期91天水泥取代率0%之電流與時間關係圖…………...94
圖4-30 齡期91天不同水泥取代率之電流與時間關係圖…….……94
圖4-31 快速氯離子滲試驗之通過電荷量與水泥取代率之關係….96
圖4-32 鋼筋加速 袘k試驗水泥取代率0%之XRD分析圖譜………..99
圖4-33 鋼筋加速 袘k試驗試體水泥取代率20%之XRD分析圖…..100
表2-1 各種灰渣資源化處理技術評比…………………………….12
表2-2 熔融處理法之特點分析…………………………………….13
表2-3 熔渣之種類、形成方法及特性…………………………….16
表2-4 熔渣之應用方向…………………………………………….17
表2-5 卜特蘭水泥主要成分……………………………………….18
表2-6 水泥熟料礦物之水化特徵………………………………….21
表2-7 水化產物之特性…………………………………………….25
表2-8 卜作嵐材料分類…………………………………………….32
表2-9 研究中之卜作嵐材料……………………………………….32
表3-1 本研究試驗項目及分析方法一覽表……………………….38
表3-2 熔渣水泥砂漿配比表……………………………………….43
表3-3 熔渣混凝土配比表………………………………………….45
表3-4 鋼筋加速 袘k試驗之混凝土配比表……………………….49
表3-5 鹽分溶液之組成…………………………………………….49
表4-1 底渣與污泥之三成分分析………………………………….52
表4-2 底渣及污泥之主要成分…………………………………….55
表4-3 底渣及污泥之重金屬、氟及氯含量……………………….55
表4-4 底渣及污泥TCLP試驗結果………………………………….56
表4-5 底渣及污泥pH試驗結果…………………………………….56
表4-6 底渣/污泥結晶成分…………………………………………57
表4-7 不同底渣/污泥配比之軟化、熔融及熔流溫度……………60
表4-8 熔渣之主要成分…………………………………………….65
表4-9 熔渣之重金屬、氟及氯含量……………………………….66
表4-10 熔渣TCLP試驗結果比較…………………………………..67
表4-11 熔渣之強度活性指數………………………………………68
表4-12 不同熔渣取代率之RCPT電荷通過量………………………95
表4-13 熔渣混凝土之結晶成分………………………………….10
Based on Discriminant Analysis to Investigate Habitat Characteristics of Uca formosensis in Hsiang-Shan Wetland
No full text台灣招潮蟹為一瀕臨絕種之台灣特有種，香山溼地的三姓公溪與
海山罟一帶為目前僅存之少數台灣招潮蟹棲地。本研究以網格式採
樣，比較該區域不同類型棲地之土壤粒徑組成、土壤飽和液電導度及
酸鹼度、土壤氧化還原電位、土壤溶液重金屬含量、土壤有機碳、土
壤全氮、土壤假比重、土壤飽和孔隙率、現地含水量、現地假比重、
土壤應力、植物覆蓋面積百分比、浸沒時間百分比等環境因子，並以
判別分析區別台灣招潮蟹可能棲地。
此區域台灣招潮蟹棲地主要分佈在年平均浸沒時間5.1%的高潮
位地帶。地表植物覆蓋度平均值為1.4%，近乎為裸露灘地。土壤質
地為坋質粘土，平均粘粒含量為40.4%，平均砂粒含量15.8%。判別
結果顯示裸露灘地面積10.9 公頃、草本植物區2.9 公頃、紅樹林區
18.1 公頃、台灣招潮蟹棲地8.1 公頃。Uca formosensis is an endemic fiddler crab in Taiwan. Hsiang-Shan
Wetland is one of the few habitats left for Uca formosensis. Construction
of wastewater treatment station in the wetland between Sanhsingkung
river and Dachuang river may deteriorate habitats for Uca formosensis in
that area. Soil sampling were taken with 100 meter intervals by grid, and
particle size distribution, electrical conductivity and pH of saturated soil
water, oxidation-reduction potential, heavy metal concentration, total
organic content, total nitrogen, bulk density, porosity, in-situ bulk density
and water content were measured in the laboratory. Soil penetration were
measured in situ. Percentage of vegetation coverage were measured by
aerial photograph. Average submerged time were measured by in-situ
investigation and tidal records. Four types of habitats were classified by
discriminant analysis.
We found Uca formosensis live in the upper intertidal zone with a
mean submerged time of 5.1%. Vegetation coverage percentage on the
ground is less than 1.4%. Soil contains 40.4% of clay and 15.8% of sand.
Penetration force is 41.6N/cm2. Discriminant analysis shows that there
are 10.9 ha., 2.9 ha., 18.1 ha., 8.2 ha. classified for bare area, herbaceous
plant area, mangrove area and Uca formosensis habitat, respectively.目錄
中文摘要
英文摘要
目錄
表目錄
圖目錄
第一章、 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的 7
第二章、 理論分析 8
第三章、 材料與方法 13
3.1 實驗區簡介 13
3.2 採樣與實驗 19
第四章、 結果與討論 23
4.1 判別分析 23
4.2 棲地特性 30
第五章、 結論與建議 34
第六章、 參考文獻 35
附錄 38
附錄一、實驗數據 3
奈米碳管的力學性質數值模擬
No full text本文以碳-碳鍵的能量曲線為出發點，配合結構力學模擬的方法，對奈米碳管的基本力學性質做了一些初步的研究。本文簡單描述有關於奈米碳管的結構外觀，包含扶手椅型、鋸齒型和對掌型奈米碳管，以及從石墨片到碳管的映射關係。並且以數學公式建立起管壁上碳原子的位置，配合以Tersoff 能量公式的計算發現不同類型的奈米碳管有不一樣的鍵結長度和鍵角，但都和石墨片十分接近。本文也用了Tersoff 能量公式配合碳-碳鍵間的幾何變形關係，計算出不同晶格向量的單壁鋸齒型奈米碳管的拉伸、撓曲和扭轉力場常數。再以能量函數相等的方法，把分子力學和結構力學連接起來，以此建立起數值模型。並以結構力學的方法計算出奈米碳管的軸向彈性模數、剪力模數和自然振頻等奈米碳管的基本力學性質。結果都顯示和碳管的管徑大小相關，不同幾何型式的奈米碳管力學行為也會因此有些許差異。This paper starting on the potential energy curve of carbon-carbon bond with combination of the analytic method of structural mechanics researches preliminarily on the property of the mechanics in carbon nanotube. This paper briefly describes the structural shape of carbon nanotube, including armchair, zigzag, chiral of carbon nanotube, and the transformation through mathematic formula from graphene sheet to carbon nanotube. In addition, this paper establishes the position of carbon atom on the wall of carbon nanotube by mathematical formula, and discovers that under Tersoff potential formula the different types of carbon nanotube have different bond lengths and bond angles; however, they all very approach to graphene sheet. This paper also combines Tersoff potential formula with the deformation sharp of carbon-carbon bond to calculate the bond stretching, bond angle bending, bond torsional of constants of force fields of different chiral vectors of single-walled carbon nanotube.
Than by energy equivalence links molecular mechanics and structural mechanics to establish analytic model. And using the method of structural mechanics to calculate the axial Young’s modulus, shear modulus, natural frequency and so on, these properties of the mechanics in carbon nanotube. The result all displays that they are related to the diameter of carbon nanotube, and there would be some slight differences from different forms of the function of the mechanics in carbon
nanotube.摘要………….…………………………………………………………………...Ⅰ
Abstract…………………………………………………………………………..Ⅱ
目錄……………………………………………………………………………....Ⅲ
表目錄………………………………………………………………………........Ⅴ
圖目錄………………………………………………………………………........Ⅵ
第一章 緒論……………………………………………………….......1
1-1前言……………………………………………………………………….1
1-2 文獻回顧……………………...…………………………………………..2
1-3 論文內容簡介………………………………...…………………………..3
1-4 奈米碳管的結構………………………………………………………….4
1-5 石墨片和奈米碳管的映射關係………………………………………….6
第二章 奈米碳管碳-碳鍵力場常數的理論推導…………………….8
2-1 奈米碳管的軸向彈性模數和浦松比…………………………………...10
2-2 鋸齒型奈米碳管………………………………………………………...13
2-3 碳-碳鍵應變能函數的計算……………………………………………..18
2-4 Tersoff potential應變能函數…………………………………………..21
第三章 鑽石、石墨和奈米碳管的應變能曲線……………………..26
3-1 鑽石……………………………………………………………………...26
3-2 石墨……………………………………………………………………...28
3-3 奈米碳管……………………………………………………………….. 30
3-4 以應變能函數來模擬分析奈米碳管的力場常數……………………...34
3-4-1 值的計算………………………………………………………..35
3-4-2 、 值的計算……………………………………………………38
3-4-3 、 值的計算結果………………………………………………41
3-5 力場常數結果討論與比較……………………………………………...45
第四章 奈米碳管的力學性質分析………………………………….46
4-1 三度空間梁元素的結構參數…………………………………………..46
4-2 空間梁元素……………………………………………………………...46
4-3 對奈米碳管的結構力學近似…………………………………………...49
4-3-1 分子力學的能量函數……………………………………………..49
4-3-2 結構力學的能量函數……………………………………………..50
4-4 石墨片的計算和討論…………………………………………………...52
4-4-1 石墨片的彈性係數………………………………………………..53
4-4-2 石墨片的分析結果………………………………………………..57
4-5 奈米碳管的靜態分析…………………………………………………...59
4-5-1 奈米碳管的彈性模數……………………………………………..59
4-5-2 奈米碳管彈性模數計算結果……………………………………..62
4-5-3 奈米碳管的剪力模數……………………………………………..65
4-5-4 奈米碳管剪力模數計算結果與討論……………………………..69
4-6 奈米碳管的動態分析…………………………………………………...72
4-6-1 奈米碳管的自然振頻……………………………………………..72
4-6-2 預應變的分析……………………………………………………..75
4-6-3 基本的應用理論…………………………………………………..82
4-6-4 自然振頻和長度的關係…………………………………………..83
4-6-5 高長寬比的自然振頻……………………………………………..84
第五章 結論與展望………………………………………………….86
參考文獻……………………………………………………………...87
表目錄
表2-1 碳元素的數值………………………………………………………….....25
表3-1 奈米碳管的碳-碳鍵性質………………………………………………...34
表3-2 奈米碳管的 值………………………………………………………....36
表3-3 碳-碳鍵的 、 值……………………………………………………...43
表3-4 力場常數的比較………………………………………………………….45
表4-1 石墨片彈性係數分析值……………………………………………….....57
表4-2 石墨片彈性模數比較值………………………………………………….58
表4-3 3-D梁剖面參數……………………………………………………………60
表4-4 奈米碳管彈性係數分析值…………………………………………….....63
表4-5 奈米碳管彈性模數比較值……………………………………………….64
表4-6 3-D梁剖面參數…………………………………………………………66
表4-7 奈米碳管受扭時在管壁的切向合力………………………………….....69
表4-8 奈米碳管受扭時在管壁的旋轉徑度………………………………….....69
表4-9 奈米碳管剪力模數分析值…………………………………………….....70
表4-10 奈米碳管剪力模數比較值……………………………………………...70
表4-11 碳管的自然振頻…………………………………………………….…..75
表4-12 固定直徑但是不同長度的碳管受預應變的基礎振頻………………...76
表4-13 長度不同的碳管基礎振頻變化值………………………………….…..77
表4-14 直徑不同的碳管其基礎振頻……………………………………….…..79
表4-15 直徑不同的碳管基礎振頻變化值……………………………….……..81
表4-16 直徑不同的碳管基礎振頻變化值………………………………….…..83
表4-17 無束制碳管的自然振頻………………………………………….……..84
表4-18 長度不同的無束制碳管第七振頻……………………………………...85
圖目錄
圖1.1 2-D石墨片示意圖……………………………………………………….…4
圖1.2 奈米碳管結構示意圖………………………………………………….…..5
圖1.3 奈米碳管電性示意圖……………………………………………….……..6
圖2.1 石墨片的鍵結結構示意圖………………………………………….……..9
圖2.2 奈米碳管受軸向力示意圖……………………………………….………11
圖2.3 鋸齒型奈米碳管具有代表性截距的前視圖……………………….……11
圖2.4 鋸齒型奈米碳管具有代表性截距的等視圖………………………….…12
圖2.5 (6，0)鋸齒型奈米碳管橫斷面示意圖……………………………….……14
圖2.6 多層奈米碳管的分子結構圖……………………………………….……19
圖2.7 碳原子鍵結型態的示意圖………………………………………….……23
圖3.1 鑽石的四面體結構………………………………………………….……26
圖3.2 鑽石碳-碳鍵的應變能……………………………………………….…...28
圖3.3 石墨的六方排列結構……………………………………………….……29
圖3.4 石墨碳-碳鍵結的應變能…………………………………………….…...30
圖3.5 奈米碳管的六角排列結構………………………………………….……31
圖3.6 奈米碳管碳-碳鍵角示意圖的前視圖……………………………….…..32
圖3.7 奈米碳管碳-碳鍵角示意圖……………………………………….……..33
圖3.8 和直徑的關係圖……………………………………………….……...37
圖3.9 和直徑的關係圖……………………………………………….……...37
圖3.10 鍵角撓曲的示意圖……………………………………………….……..38
圖3.11 石墨片到碳管的變形圖……………………………………….………..39
圖3.12 碳-碳鍵受扭曲時的變形圖……………………………………….……40
圖3.13 碳-碳鍵受扭曲時的變形圖…………………………………….………40
圖3.14 碳-碳鍵鍵角力場常數………………………………………….……….41
圖3.15 2-D的石墨平面結構…………………………………………….………42
圖3.16 3-D的奈米碳管立體結構……………………………………….………42
圖3.17 和奈米碳管直徑關係圖……………………………………….……..44
圖3.18 和奈米碳管直徑關係圖……………………………………….……..44
圖4.1 三度空間梁元素…………………………………………………….……46
圖4.2分子相互作用的示意圖(【3】)…………………………………….……50
圖 4.3 梁元素受純軸力、撓曲和扭轉………………………………….………51
圖4.4 石墨片受力示意圖………………………………………………….……53
圖4.5各型石墨片示意圖………………………………………………….…….55
圖4.6 石墨片受力後在X方向的變形圖……………………………….………56
圖4.7 石墨片受力後在Y方向的變形圖……………………………….………56
圖4.8 石墨片的彈性係數分佈圖………………………………………….……58
圖4.9 奈米碳管受軸向力示意圖………………………………………….……59
圖4.10 奈米碳管的變形圖………………………………………………….…..61
圖4.11 各類型奈米碳管示意圖…………………………………………….…..62
圖4.12 奈米碳管彈性模數和直徑的關係圖…………………………….……..64
圖4.13 奈米碳管受扭曲力矩示意圖…………………………………….……..65
圖4.14 奈米碳管受扭變形圖…………………………………………….……..68
圖4.15 圖奈米碳管剪力模數和直徑的關係圖………………………….…….71
圖4.16 奈米碳管振態圖…………………………………….…………………..74
圖4.17 基礎振頻對軸向預應變的關係圖…………………….………………..76
圖4.18 基礎振頻變化值對軸向奈米應變的關係圖…………….……………..78
圖4.19不同直徑的碳管其基礎振頻和軸向預應變的關係圖……….………...80
圖4.20 基礎振頻變化值對軸向奈米應變的關係圖………………….………..82
圖4-21 基礎振頻和長度的關係……………………………………….……….83
圖4-22 基礎振頻和長度的關係……………………………………….………..8
The Study of Osteoporosis Induced Femoral and Vertebral Fractures
No full text骨質疏鬆所引起的骨折是骨科醫師執行手術的大宗。當面對這一群患者的手術時，往往會遭遇到許多困難及挑戰。在這幾年的研究當中，我們嘗試著選擇了幾項或許可以改進的部分加以研究。其結果在第二至第六章來呈現。本論文包括兩大部份: 第一部分嘗試著解決近端股骨轉子間骨折困難固定的問題以在手術當中如何改善螺釘定位的問題；第二部分嘗試改進椎體成型術的一些手術步驟，希望能減少骨水泥溢流的機會。
人體屍骨是用來作為生物力學研究上最好的材料。因為它的性質與構造，符合解剖學上的真實性。但是由於人體屍骨非常的昂貴而且取之不易，基於生物力學測試上的需要，在第二章中我們我們嘗試著利用豬隻的股骨進行生物力學的測試。但是實驗結果顯示，其生物力學的反應與我們所預期的骨質疏鬆症之反應截然不同。其原因可能是豬隻的股骨強度太高所致。從這個實驗，我們可得到一些結論: 即豬股骨不宜拿來做骨鬆症的生物力學模擬實驗。由此推論應該還可以再進一步推廣至其他研究範圍，諸如脊椎骨以及四肢骨折之骨鬆症生物力學研究，還是使用具有骨質疏鬆特質的材料為宜。
由於骨質疏鬆之故，螺釘與股骨頭接合力減少，因此轉子間骨折之固定有時容易失敗。為了增加螺釘的固定效果，在第三章中，我們改良了股骨滑動螺釘的設計，把螺釘的直徑加大，以容許橫向互鎖式螺絲穿過而可以固定在股骨頸內側。如此可以增加螺釘對近端骨片固定的效果。由於第二章研究的結果，我們知道豬股骨並不適用於骨鬆症的研究，而且人體屍骨獲得不易。為了實驗的需要，我們採用低強度的人造假骨來模擬骨鬆症股骨轉子間的骨折。經實驗結果顯示，如果在股骨滑動螺釘上加上橫向互鎖式螺絲，可以明顯的加強螺釘固定效果。因此如果臨床上有機會採用本法，或許能減少手術失敗的機率。
在股骨轉子間骨折手術時，螺釘尖端應該放置於股骨頭中心位置，而且越靠近軟骨下 (subchondral bone)越好。如此螺釘能與較硬的骨質結合，手術成功的機會較高。反之如果螺釘尖端未能打在股骨頭的中心點，則螺釘位移或穿出於股骨頭的機會增加。在美國每一年會有二十五萬人次近端股骨骨折的新病例發生。施行這種手術會有一定的失敗比例，如果失敗率以百分之五來計算，那麼ㄧ年就可能產生數千例手術失敗的個案。推究手術失敗的因素，最多還是醫師未能將螺釘打在理想的位置。因此如果有好的辦法，能增加螺釘放置的準確性，那麼手術失敗的個案就可以顯著的減少。為了以上的目的，在第四章中，我們設計了一種新的骨髓內瞄準裝置，希望能增加螺釘放置的準確度。在兩年的期間裡面，我們以六十個患者作為樣本，分兩組進行手術。ㄧ組以傳統方法利用骨折床復位及手術。第二組以新設計的骨髓內瞄準器 (intramedullary guide)協助螺釘的定位。結果發現，如果以骨髓內瞄準器輔助手術定位，可以顯著的增加螺釘定位的準確性。由於螺釘可以被打在較佳的位置，因此可以預期螺釘位移及手術失敗的機會也可以大幅度的降低。以骨髓內瞄準器輔助手術定位，也可以大幅降低手術中X-光透視的時間，這樣對於降低醫事人員以及患者的幅射劑量都很有幫助。以骨髓內瞄準器輔助手術定位，手術的時間也可以大幅度的縮短，這樣對於減低老年患者手術的併發症也有所幫助。
第五章的研究與椎體成型術有關。由於人口老化的關係，人類的骨質會隨著年紀的增長而逐漸的流失。而影響所及，脊椎骨骨折已成為人類最常見的骨折之一。目前常用的手術方法是椎體成型術(vertebroplasty)。骨水泥在低黏度高壓力的情況下注入椎體內。但是這種手術方式常會有骨水泥溢流的情形發生。如果溢流至心肺系統，有可能造成心肺衰竭;如果溢流至脊椎腔內則可能造成神經損傷。本篇研究係利用迷你手術(mini invasive open surgery)方式將骨水泥的黏度提高至黏塑性情況下送入椎體內。臨床上 6 個患者術後疼痛的情形均大幅度的減低，骨水泥也沒有溢流的情況發生。我們進一步行生物力學實驗，以證實此手術方法有效。實驗採用七個人體胸椎行壓迫性骨折以及黏塑性椎體成型術(viscoplastic bone cement vertebroplasty)。由實驗數據顯示，骨水泥以黏塑性狀態下灌注至椎體內，可以有效的增強椎體強度。因此臨床上所觀察到手術後患者的疼痛症狀得到緩解，可以由生物力學實驗的結果加以說明。由試樣的切片觀察，骨水泥與椎體骨小樑之間有很好的結合，因此黏塑性骨水泥椎體成型術可說是一種安全經濟有效的手術方式。或許可以成為傳統椎體成型術或汽球擴張椎體成型術的另一種可能替代手術方案。
總之，我們嘗試著去改良一些在骨質疏鬆症手術時所遭遇到的一些問題，希望本篇的研究結果對於後續臨床上的工作以及未來的研究會有一些的幫忙。During the past few years, several existing problems in the treatment of osteoporotic fractures were selected for study. The results are presented in chapter two to six. This essay consists of two major parts. For the first part, the task of fixation failure and aiming problems for the treatment of proximal femoral fractures were studied. In the second part, we concentrated on improving the techniques of vertebroplasty to avoid cement leakage.
For the biomechanical study of proximal femoral fractures, a proper specimen is needed for testing. Because the source of cadaver specimens is scarce and the preservation of specimens is difficult.We tried to apply a porcine model to perform the mechanical test in the pilot study which is discussed in chapter 2. Unfortunately, the result was disappointing; the non-osteoporotic specimen is so tough that its performance is completely different than we had expected. So, it may not be appropriate to use non-porotic specimens to simulate the osteoporotic proximal femoral fractures. This conclusion may be expanded to other fields, such as spinal or skeletal biomechanical studies.
Owing to osteoporosis, the internal fixation of proximal femoral intertrochanteric fractures can easily be failed. In order to strengthen the fixation effect in the surgery, in chapter 3 we modified the traditional Dynamic Hip Screw by increasing the diameter of the lag screw. The diameter of the lag screw is enlarged so that two transfixing screws are allowed to pass through it and be affixed to the femoral neck. We applied weak saw bone to simulate the osteoporotic proximal femoral fracture and fixation. The biomechanical results of this study showed that the strengthening effect of the modified lag screw can be significant.
Because malposition of lag screw is one of the most important reasons of fixation failure, the increase in accuracy of the lag screw position is extremely important. Because the lag screw tip can be incorporated with the strong subchondral bone, and hence the chance of lag screw migration can be decreased. In order to increase the accuracy of surgery, in chapter 4, we have designed a new intramedullary guiding device. A clinical test was performed to validate the feasibility of using the guide. From the results of the study, the accuracy of the lag screw placement can be increased; so the expected fixation failure would be decreased. The fluoroscopy time can be decreased as well which is helpful for the patient and medical personnel. Other benefits of the technique are an increase in operation efficiency and a decrease in operation time as well.
Vertebroplasty is commonly used in the treatment of unhealed painful vertebral fractures. The cement is injected into the fractured vertebra in low viscosity and high pressure, where cement leakage is common. Severe complications can result if cement leaks into the spinal canal and pulmonary area. To reduce the above complications, Kyphoplasty was developed; cement is injected at lower pressure and higher viscosity. However, the material cost of Kyphoplasty is high and there exists a risk of bone fragment extrusion into the spinal canal while the balloon is inflated. To avoid the above potential complications in chapter 5, vertebroplasty is performed with mini invasive open surgery. A small wound and a cavity is created at the vertebral body by a curate. When the cement is in the state of viscoplastisity, it is delivered into the cavity of the vertebral body and then tamped for compactness. We have successful experiences in 6 cases. Because cement is delivered in a high viscous state, the risk of leakage is extremely low and pain relief is excellent in all cases. To validate the biomechanical effectiveness of the above technique; we performed a biomechanical test in seven human cadaveric thoracic vertebrae. From the experimental data, the viscoplastic state bone cement vertebroplasty can restore the strength of a fractured vertebra. The restored strength can explain the clinical observed pain relief of the patient. From the macroscopic view of the sliced specimen, there was good bonding between bone cement and trabecular bone.
In summary, we tried to improve the technique and solve some of the problems which are encountered in the treatment of osteoporotic proximal femoral fractures and spine compression fractures. We hope these works do help increase the efficacy of surgery and decrease complications
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