kevin1123

【日經BP社報導】 1年前的2006年秋季，《日經汽車技術》曾推出變速箱特輯。特輯的焦點是CVT（無段變速箱）的勢力範圍在自動變速箱領域擴展到哪為止。然而，當時並未顯山露水的第3類自動變速箱，如今卻出現了迅速崛起的勢頭，這種變速箱就是DCT（Dual Clutch Transmission）。

　　DCT是一種把手動變速箱的變速工作自動化的“AMT（Automated Manual Transmission）”變速箱，其特點是組合了兩組離合器和兩套變速檔。兩個離合器分別與1速、3速、5速等奇數檔和2速、4速、6速等偶數檔相連，通過離合器之間的切換，完成偶數檔和奇數檔的快速切換。

　　這種自動變速箱于2003年首次由德國大眾在量產車中配備，該公司稱其為“DSG（Direct Shift Gearbox）”。此後4年間，沒有一家廠商追隨大眾。但是時至今日，DCT卻又突然有了普及的勢頭。除三菱汽車和日產汽車今年秋季將上市的新款車的採用外，在海外，福特（Ford）集團和克萊斯勒（Chrysler）也在擴大對DCT的投資。各DCT廠商預測，到2015年之前，DCT將佔到全球變速箱市場的15～20％。

　　DCT在現在成為焦點的原因有二。其一，與配備變矩器的普通AT（自動變速箱）和CVT相比，沒有滑轉現象，在踩油門時有直接的加速感。其二，變矩器沒有滑轉損失，而且採用了傳遞效率高於行星齒輪的正齒輪，因此燃效高於普通AT。與CVT的直接比較數據目前還沒有，但是，CVT在高速行駛中會出現金屬帶摩擦損失增大導致燃效降低的難題。因此，對於高速行駛機會較多的歐洲市場，DCT比CVT更加適合。

　　筆者以前也曾在專欄中提到過試駕大眾DSG配備車的感受：與以往AMT發澀的動作截然不同，變速非常圓滑而且迅速。雖然蠕變弱于通常的AT，但習慣了也沒什麼問題。如果在此基礎上再有好的燃效，簡直可以稱之為理想的變速箱。

　　令人感到擔憂的是，日本變速箱廠商在DCT的開發上落在了後面。DCT是以手動變速箱的結構為基礎，而日本著名變速箱廠商則在把開發的重點向AT和CVT轉移。日本的AT確實可以說達到了全球最高水準，但是，量產化剛剛4年的DSG已經達到了相當高的完成度。考慮到這種情況，還不能說AT現在的地位是穩定的。將於9月28日出版的《日經汽車技術》11月刊中將刊登DCT最新動態報導。希望能成為思考自動變速箱未來的參考資料。

周晏銘 byhttp://techon.nikkeibp.co.jp/article/TOPCOL/20070907/138899/

日経Automotive Technologyはちょうど1年前の2006年秋に、変速機の特集を組みました。自動変速機の領域で、CVT（無段変速機）がどこまで勢力範囲を伸ばすかに焦点を当てたものです。しかし、そのときにあまり誌面を割かなかった第3の自動変速機が急速に広がる兆しが出てきました。それがDCT（Dual Clutch Transmission）です。

　DCTは、手動変速機の変速動作を自動化した「AMT（Automated Manual Transmission）」の一種ですが、2組のクラッチと2系統に分かれたギア列を組み合わせているのが特徴です。それぞれのクラッチには1速、3速、5速といった奇数段のギアと、2速、4速、6速といった偶数段のギアがつながっていて、二つのクラッチを切り替えることで偶数段のギアと奇数段のギアの素早い切り替えを可能にしています。

　この方式の自動変速機を2003年に、量産車に初めて搭載したのがドイツVolkswagen社で、同社は「DSG（Direct Shift Gearbox）」と呼んでいます。それから4年、Volkswagen社に追随するメーカーは現れませんでした。しかしここに来て、にわかにDCTが普及の兆しを見せ始めました。今秋に三菱自動車と日産自動車が発売する新型車に採用されるほか、海外でもFordグループやChrysler社がDCTへの投資を拡大しています。DCTメーカー各社は、2015年にはDCTが世界の変速機市場の15～20％を占めるようになると予測しています。

　ここに来てDCTが注目されてきた理由は二つあります。一つは、トルクコンバータを持つ通常のAT（自動変速機）やCVTに比べて滑りがなく、アクセル操作に対するダイレクトな加速感を味わえること。そしてもう一つが、トルクコンバータの滑り損失がなく、また遊星歯車より伝達効率の高い平歯車を使っているため、通常のATよりも燃費が向上することです。CVTとの直接の比較データは今のところありませんが、CVTは高速域で金属ベルトの摩擦損失が増大し、燃費が悪化するという難点があります。高速走行する機会の多い欧州市場には、CVTよりも向く変速機といえるでしょう。

　私も以前このブログで、Volkswagen社のDSG搭載車に試乗した経験（関連記事）について書きましたが、従来のAMTのぎくしゃくした動作とは打って変わって、非常に滑らかで素早い変速が印象的でした。通常のATに比べると、クリープが弱いのがやや気になりますが、慣れてしまえば問題のないレベルです。これで燃費もよいということになれば、まさに理想の変速機といえるかもしれません。

　気になるのは、日本の変速機メーカーがDCTの開発で出遅れているように見えることです。DCTが手動変速機の機構をベースにしているのに対して、日本の大手変速機メーカーが、開発の主力をATやCVTに移していることも背景にあるでしょう。確かに日本のATは、世界でも最高水準に達しているといえます。しかし、量産化されてまだ4年のDSGが、すでにかなりの完成度に達していることを思えば、今のATの座も安泰とは言い切れません。日経Automotive Technologyは9月28日発売の「11月号」で、DCTの最新動向についての解説記事を掲載します。自動変速機の将来を考える材料にしていただければ幸いです。

日本東北大學多元物質科學研究所最近發現了利用鈉可以使矽和碳在700℃下發生低溫反應，生成碳化矽的現象。碳化矽是一種在高溫強度、耐磨損性以及耐腐蝕性方面優良的非氧化物陶瓷，主要應用於高溫結構材料、半導體製造裝置部件以及柴油車排氣凈化過濾器。但是，由於碳化矽的製造需要1200℃以上的高溫，因此業界期待能夠找到低溫高效的製造方法。

　　此次，東北大開發出的方法有三種。第一，把矽粉末和碳（非晶碳或富勒烯）粉末混合，在氬氣環境中與金屬鈉一起在700℃下加熱。從該過程得到的是粒徑為幾十nm的碳化矽奈米粉狀體。可作為碳化矽陶瓷燒結體的製造原料。

　　第二，把矽粉末和碳粉末混合，置於模具中加壓成形，然後在氬氣環境中，使其與鈉蒸氣一起在700℃下加熱。利用這種方法能夠在保持成形體形狀的同時製成碳化矽多孔體，有望應用於製造各種形狀的碳化矽多孔過濾器。

　　第三，把碳化的木材（輕木及日本扁柏）與金屬鈉和矽一起在700℃下加熱。這種方法製成的是擁有植物細胞壁形狀的碳化矽陶瓷塊狀體。使用這種方法，可以使以生物體組織為主的碳結構體以及人工設計的碳結構體在保持原有形狀和形態的情況下轉化為碳化矽。

　　使用上述三種方法生成的碳化矽均為立方晶係的閃鋅礦型結構——β型。該校預定在2007年9月12～14日召開的日本陶瓷協會秋季研討會（名古屋工業大學）上發表這項成果。（記者:荻原 博之）

半導体

大学

材料・加工

ナノマテリアル

無機材料
周 晏銘 by http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20070907/138890/

A gentleman from Erie named John Kanzius made a somewhat "shocking" discovery while he was working on a radio-wave generator he had developed for the treatment of cancer. While attempting to desalinate sea water using radio frequencies, he noticed flashes, and within a few days, had saltwater burning in a test-tube as if it were a candle. The discovery spawned interest from the scientific community, mostly concerned with whether or not the water could be used as a fuel, and of course, healthy doses of disbelief. Last week, a Penn State University chemist named Rustum Roy held a demonstration proving that the science is sound, noting that the water doesn't burn, though the radio frequencies weaken the bonds holding together the salt, releasing hydrogen which is ignited when exposed to the RF field. Mr. Kanzius and Dr. Roy say the question now is the efficiency of the energy, and are presenting the technology to the US Department of Defense and Department of Energy to investigate how useful the technology will be. Of the plentiful maybe-fuel (which apparently burns so hot it can melt test-tubes) Dr. Roy says, "This is the most abundant element in the world. It is everywhere," and (without recognition of the poetic irony, as far as we can tell), "Seeing it burn gives me chills." Check the TV report after the break to see the water in action.

http://www.engadget.com/2007/09/11/can-saltwater-be-burned-as-fuel/

周晏銘 kevin chou

Properties of thermoplastic polyurethane adhesives containing nanosilicas with different specific surface area and silanol content

Abstract

Thermoplastic polyurethane (TPU) adhesives containing nanosilicas with different specific surface area and silanol group content were prepared and characterized by FTIR spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), X-ray diffraction, plate-plate rheology, dynamical–mechanical–thermal analysis (DMTA), transmission electron microscopy (TEM), and strain–stress test. Adhesive strength was obtained from T-peel tests of PVC/polyurethane adhesive joints.

Formation of agglomerates of nanosilica particles within the polyurethane matrix were favoured by increasing the silanol content likely due to stronger hydrogen bond interactions between the silanol groups on the nanosilica over those between the polyurethane and the nanosilica. As a consequence, inter-urethane bonds formation rather than ester-urethane bonds were favoured, leaving the soft segment chains more free to interact between them. Thus, addition of nanosilica favoured the phase segregation in the thermoplastic polyurethane. The increase in specific surface area and silanol content in the nanosilica, generally enhanced the degree of phase separation in the polyurethane, being less marked for nanosilicas with more than 200 m²/g and 0.60 mmol SiOH/g_silica. On the other hand, the addition of the nanosilica improved the tensile strength and elongation at break, and the viscoelastic properties of the polyurethane. The immediate adhesive strength of PVC/polyurethane adhesive joints increased in the filled adhesives and it was determined by the rheological properties of the polyurethane–nanosilica mixtures. By increasing the time after joint formation, the crystallization of the polyurethane was produced giving higher adhesive strength and although a cohesive failure in the PVC was always obtained, a slight though progressive increase in joint strength was found with the passage of time with the ordering of the three systems (PU-0.45, PU-0.60 and PU-0.90) remaining unchanged with the PU-0.60 system the stronger and the PU-0.90 system the weaker. This is in agreement with the trends in the viscoelastic and mechanical properties of the filled adhesives.

Keywords: Polyurethane; Infrared spectra; Rheology; Mechanical properties of adhesives

kevin1123 (周晏銘) read by International Journal of Adhesion and Adhesives

德國科學家發現了帶給咖啡苦味的分子。

人類引用咖啡已經有很長的歷史。咖啡不但成為許多人生活中的一部份，同時也引起了許多藝術家的創作靈感。例如德國作曲家巴赫就曾經為咖啡寫過一首〔咖啡〕清唱劇，來描寫他對咖啡的愛好。一杯咖啡中，大概含有三十多種不同的化學物質。這些不同的化合物帶給了咖啡複雜的味道，例如酸味、澀味、苦味等等。早在1930年起，便陸陸續續有許多的科學家開始研究咖啡中的各式化學分子對咖啡風味的影響。但是對於咖啡的苦味，相關的研究卻不多。德國Technical University of Munich的Thomas Hofmann決定對咖啡的苦味加以研究。他將煮好的咖啡進行過濾，發現一些分子量最小的分子味道最苦。於是他針對這點開始進行了一連串的實驗，他發現其中一個分子是綠原酸內酯(chlorogenic acid lactone)。綠原酸存在於大多數的植物中，解離之後便會成為綠原酸內酯。因此他們分析一系列不同烘培程度的咖啡，來測試綠原酸內酯的含量。他們發現烘焙生的咖啡豆會使綠原酸分解成綠原酸內酯，使咖啡帶有溫和的苦味。再繼續烘焙的結果會使綠原酸內酯分解為苯基林丹(phenylindanes)，這時便會產生強力的苦味。這項研究成果在今年的美國化學年會上發表。知道咖啡苦味的來源除了增加我們對咖啡的認識之外，另一個更感興趣的可能會是咖啡製造商。他們或許可以從這項研究找到如何減輕咖啡苦味的方法，讓咖啡能讓更多的人接受。

周晏銘 kevin (chou yang ming)

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