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本論文係以碳纖維(12000 根,長纖維束)編織成三次元預型織物, 浸酚醛樹脂製成的三次元碳/碳複合材料及二次元碳/碳複合材料的前驅 體,並以不同升溫速率及不同碳化溫度及重覆四次含浸-碳化對三次元碳 /碳複合材料的物性及撓曲破壞行為進行探討。在碳化過程中不論純樹脂 或碳/碳複合材料的重量損失率、空孔率,及碳化率皆不受升溫速率(每 分鐘攝氏1,2,3,4,5度 )的影響,樹脂的碳元素重量百分率在攝氏一千度 後約為百分之九十五。三次元碳/碳複合材料及二次元碳/碳複合材料在 碳化過程中(升溫速率每分鐘攝氏兩度,碳化溫度攝氏一千度),將會隨 著碳化溫度的升高而使得重量損失率及空孔率上升,而碳化率呈現下降, 至攝氏一千度時碳產率為百分之五十五點四九。同時這將導致碳/碳複合 材料間的大量裂縫產生,使得撓曲性質下降,並產生擬塑性破壞,及大量 的纖維拉出;並經四次的重覆含浸-碳化後,在結構的裂縫及空孔部份可 有效的填入大量的碳基材,同時促使碳/碳複合材料變得較為緻密,空孔 率由百分之十六點四零下降至百分之八點五六。同時由於減少了大量的缺 陷,三次元碳/碳複合材料的撓曲模數則由五十億九千萬巴斯卡上升至六 百八十六億三千萬巴斯卡。而撓曲強度在由第一次重覆含浸-碳化後的二 千六百二十七萬巴斯卡上升至第四次的一億三千八百七十二萬巴斯卡後, 破壞形態由擬塑性破壞轉變為較脆性破壞。
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