2013 六月號

第九十二期電子報  出刊日期:1020615   

 


 

磁體製作的新里程碑 

 

磁體在現今的許多產業中,都佔有重要角色,但磁體製作所面對的問題是材料的取得問題。(圖片來源:Hi-Res Images of Chemical Elements)磁體在現今的許多產業中,都佔有重要角色,但磁體製作所面對的問題是材料的取得問題。(圖片來源:Hi-Res Images of Chemical Elements)

磁體在現今的許多產業中,都佔有重要角色,但磁體製作所面對的問題是材料的取得問題。

(圖片來源:Hi-Res Images of Chemical Elements)

 

磁體在現今的許多產業中,都佔有重要角色,如通訊、電子、發電等產業都需要大量的磁體作為配件。但磁體製作所面對的問題是材料的取得問題。現今的磁體都需要具備體積小、效能高且又有足夠的穩定性。而這樣的磁體大多需要釹(neodymium)、鏑(dysprosium)等稀土金屬(rare-earth metal)為原料,但是這些金屬的產量極少,也造成製作成本水漲船高。在製作過程中,又要同時配合許多高科技條件的配合,如奈米粒子、高溫與濺鍍(sputtering)技術,才能製成品質較佳的磁體。

 

現在許多磁體研究者,為了因應原料價格飛漲與市場壟斷的隱憂,也分別開發不同的磁體製作方式。2013年1月在波士頓所舉辦的材料研究研討會中,研究成果顯示學者們並非是著重在稀土金屬製作磁體過程的創新,而是從製作過程的精準性下手。

 

物理學教授賽爾米厄(David J. Sellmyer)認為永磁性磁體在通訊產業中所提供體積小與效能高的特色,讓這類磁體已經是產業中不可或缺的原料。而這些磁體的磁力主要是來自過渡金屬(transition metal)。因此賽爾米厄的研究就是在處理這些結合了高磁性與高各向異性(anisotropy)的複合材料,藉由讓材料的長度極小化,來讓成分間自動產生磁力而結合。不過製作出來的大小、晶體結構、磁體奈米粒的純度都難以控制,主要的原因在於製作過程的高溫會導致奈米粒的結合而變大。他的研究也指出未來的研究可以朝非高溫的奈米粒製作技術發展。

 

化學機械教授路易絲(Laura H. Lewis)則試圖從開發奈米大小的非稀土金屬結構,來固定住材料的磁性,並製造出有力的永磁體。她的研究團隊試圖研究隕石中的金屬結構,運用穿透式電子顯微鏡(electron microscopy)和磁力顯微儀等器材與技術來分析其成分並加以運用。

 

阿姆斯國家實驗室(Ames Laboratory) 則是評估了回收磁鐵中的稀土金屬之可行性。他們的研究顯示,若非經過最優化的液態萃取法,回收到的稀土金屬最多只有98%的純度,而純度會影響磁鐵的磁性。即使日本、韓國與歐洲致力於萃取法的優化,迄今未有顯著的成果,但是阿姆斯國家實驗室仍認為這是一個前景光明的研究方向。

 

路易絲在研討會中說到:「這是一個高風險的研究,但其成果帶來的效益將無可限量。」雖然在這個研討會中有許多新的思維,不過學者們也承認在諸多的方法中,哪一項的效益最大仍是未知數。正如阿諾德磁鐵技術公司(Arnold Magnetic Technologies)技術主管康斯坦丁尼德斯(Steven Constantinides)所言:「任何事都是有可能發生的。或許今天我們只是簡單地用不同的方法混和某些金屬,不知道哪一天卻可能會引領出新磁體材料的問世!」(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)  

 

葉承効:磁體製作的新里程碑 (無日期)。行政院國家科學委員會科技大觀園。民102年6月1日,取自:http://www.nsc.gov.tw/scitechvista/zh-tw/Feature/C/0/1/10/3/198.htm


 

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提升國民素養 教師 : 鬆綁課綱

 

教育部今日(6.2)上午在新北市板橋高中舉辦第十一場【提升國民素養專案計畫】公聽會,現場多位校長以及教師們踴躍表達意見。

 

教育部將提升國民素養實施方案列為十二年國民基本教育實施計畫配套方案之一,由中央研究院曾志朗院士擔任計畫主持人、國家教育研究院柯華葳院長以及國立台灣師範大學李俊仁副教授擔任共同主持人,並於全台舉行公聽會,廣納各方意見。

李俊仁表示,多場公聽會下來,最多教師反應的就是課綱裡面塞了太多課程,讓老師們無法進行彈性調整,不易與學生進行討論與個別輔導。

新北市光仁高中教師洪雪卿表示,未來課綱研討修訂時,應增加高中教師人數比率,才能讓課綱更符合實際的教學現場。

宜蘭國中康校長建議,應把現行教材重編,將各種核心素養、教育議題等素材,更緊密紮實地納入中小學教材。例如燃燒1kg的垃圾會產生多少二氧化碳納入數學教材。

新北市中和國中校長丁澤民說,提升國民素養是很好的政策,但現行選擇題的測驗方式無助於學生進行更高層的理解,因此應減少選擇題的應用,才能鼓勵老師在教學過程中與學生進行討論思辯。

新北市信義國小家長會長呂嘉良指出,現行的教師法應修正,建立起更正確的制度,對不適任的教師進行汰換退場。

教育部長蔣偉寧表示,各方意見將會整理歸納,作為教育政策制定的重要依據。〈國立教育廣播電台,20130602〉

 


 

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學科中心近期研習活動

 

 主題: 102年度高雄市夥伴學習群物理科教師增
    能研習
 日期:102.6.6(四)09:30~12:30
 地點:國立高雄中學物理科實驗室
 師資:陳坤龍 老師
    臺南市佳興國中

 

 主題:102年度臺北市夥伴學習群物理科教師增
    能研習
 日期:102.6.18(二)13:00~17:20
 地點:臺北市立中山女高
 師資:朱慶琪 教授
    國立中央大學物理系

 

 主題:102年度花蓮縣(市)夥伴學習群物理科
    教師增能研習
 日期:102.6.20(四)08:40~12:30
 地點:國立花蓮高中
 師資:伍瀀肇 老師
    私立明道中學

 

 

 主題:102年度推動教師專業成長研習高中物理
    教師研習(南區第一場):趣味飛行—自製

    力飛機及迴力標
 日期:102.6.20(四)13:00~17:10
 地點:國立善化高中至真大樓二樓地科教室
 師資:黃冠夫 老師
    國立嘉義高級中學

 

 主題:102年度推動教師專業成長研習高中物理
    教師研習(宜蘭縣)
 日期:102.6.21(五)13:30~17:10
 地點:羅東高中行政大樓三樓會議室
 師資:林文欽 老師
    國立台灣師範大學物理系

 

 主題:102年度嘉義縣市夥伴學習群物理科教師
    增能研習-運動科學與物理
 日期:102.6.26(三)09:10~12:30
 地點:國立嘉義高工行政大樓4樓視聽教室
 師資:湯文慈 教授
    國立體育大學教練研究所所長

 

 

 

 


科學活動及演講

 

 主題:從化石到永續 — 窮人家要看多遠?
 日期:102.6.7(五)19:00~21:00
 地點:台灣大學應用力學研究所一樓國際會議廳
 師資:林大惠 教授
    成功大學能源科技與策略研究中心

 

 主題:探索阿凡達之奧祕-奈米與仿生科
 日期:102.6.14(五)14:00~16:00
 地點:國立自然科學博物館演講廳
 師資:吳重雨 教授
    交通大學電子工程學系

 

 主題:農、林、畜牧業廢棄物之終結者 - 生質 
    能源之發展

 日期:102.6.14(五)19:00~21:00
 地點:台灣大學應用力學研究所一樓國際會議廳
 師資:吳文騰 教授
    成功大學能源科技與策略研究中心

 

 

 主  題:民國102年第三期「提升高中教師物理實驗教學能力計畫」
 報名日期:即日起到102.5.31(五) 
 上課日期:102.8.12(一)08:00~102.8.17(六)12:00〈第二梯次〉
      102.8.19()08:00~102.8.24(六)12:00〈第三梯次〉
 地  點:臺北市文山區汀州路四段88號國立臺灣師範大學公館校區
 師  資:林明瑞、陸建榮 
      臺灣師範大學物理系
 
 參加對象:高中職教師 
 活動網站:http://www2.phy.ntnu.edu.tw/activity/news.php?Sn=501

 

 

 

 

 

 

 

物理學科中心網址: http://physical.tcfsh.tc.edu.tw/physical/index.html
聯絡電話:(04)22226081轉811          聯絡信箱:physics@tcfsh.tc.edu.tw
聯絡人: 蔡沛霖