纖維用樹脂基材性質優化之研究

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題名:	纖維用樹脂基材性質優化之研究
作者:	顏匡儀張惠玲陳志明
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	機械性質環氧樹脂奈米粉末纖維奈米複合材料熱性質
日期:	2012
上傳時間:	2013-07-24 13:52:29 (UTC+8)
出版者:	台中;國立勤益科技大學
摘要:	台灣資源短缺需仰賴進口，加上節能減碳的政策，綠色能源新起。由於台灣位於風力資源優渥的地區，故風力發電在台灣的再生能源中扮演非常重要之角色，而葉片佔風力發電機之發電效能為最重要的一環。隨著大型風力機的發展，因此風力葉片的輕量化與加工容易使複合材料占風力葉片的組成為重要角色。目前複合材料的基材主要以環氧樹脂與纖維為主，環氧樹脂是一種熱固性樹脂，因具有優良的黏接性、機械強度等優點，但材質脆，抗疲勞性質差和抗衝擊差等缺點，難以滿足工業及使用需求。纖維強化複合材料是由纖維與基材混合來增加其機械性質，為了更進一步的提升與改善纖維複合材料之性質，藉由添加奈米粉體的方式來改善基材與纖維之間的機械強度，使得樹脂基材內添加奈米材料成為複合材料界中一個新的研究方向。　　本文探討纖維用樹脂基材的性能之優化，設計田口實驗法探討添加不同份量之氧化鋁、二氧化矽、碳黑奈米粉末及增韌劑對於環氧樹脂的機械性質、熱性質之影響，並利用田口法品質特性表、S/N比及變異係數分析，找出最佳參數組合。　　結果顯示環氧樹脂添加奈米粉末，其機械性質與熱性質都有提升趨勢，而添加適量的增韌劑可幫助環氧樹脂基材衝擊值提升，但過量增韌劑則對機械性質有負面影響。拉伸試驗得知降伏強度、極限強度、斷裂伸長率和韌性，結果顯示添加適量奈米粉末對基材的拉伸性質有正面影響，且增韌劑的含量有助於基材韌性的提升，並使用電子顯微鏡觀察形態變化。實驗法得知最佳樹脂基材組成並製備的玻纖/環氧樹脂奈米複合材料和碳纖維/環氧樹脂奈米複合材料，結果顯示添加奈米粉末在熱性質和熱機械性質方面的效益非常顯著。　　本研究藉由迴歸分析建立環氧樹脂系統中的奈米粉末與增韌劑添加量與目標特性之經驗方程式，發現與田口分析結果互相吻合，藉由此經驗方程式可預測環氧樹脂基材的品質特性，以易於不同品質需求加工之依據。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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