臺灣博碩士論文加值系統

碳纖維複合材料具有重量輕、高強度、耐高溫、抗腐蝕性與導 電性強等優異特性。所以大多應用於航空業、汽機車產業、自行車產業及醫藥衛生產業等。但如果要再將碳纖維複合材料產品進行輕量化並維持高強度的性質，就需要進行新型材料研發及製造。
本研究即以此為出發點，將奈米粉末中的奈米碳管及石墨烯作為補強材(Reinforcement)加勁碳纖維複合材料中，先以添加0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.0wt％、2.5wt％之奈米粉末重量百分比的碳纖維複合材料做測試，來觀察其彎曲強度與抗拉強度，找出最佳之重量百分比。由實驗結果顯示當奈米碳管添加量至1.5wt％和石墨烯添加量至1.0％時，其機械性質為最佳。
再藉由前期研究數據，以兩者最佳機械性質比例混和(1：5、1：3、1：1、3：1、5：1)進行機械性質檢測。由實驗結果顯示當奈米碳管與石墨烯混和比例為1：1 時，可以發現其彎曲強度及抗拉強度皆有提升。

Carbon fiber composite material with light weight, high strength, high temperature, corrosion resistance and conductivity and other excellent features. So most of the aircraft used in the industry, steam locomotive industry, bicycle industry and medical and health industries. However, if the carbon fiber composite products to be lightweight and maintain the high-strength nature of the need for new materials research and development and manufacturing.
In this study, the carbon nanotubes in the nanometer powder and the graphene were used as reinforcing reinforcement in the carbon fiber composite material. First,0.5 wt%, 1.0 wt%, 1.5 wt%, 2.0 wt% %, 2.5 wt% of the nano-powder by weight of the carbon fiber composite material to test, to observe the bending strength and ultimate strength to find the best weight percentage. The experimental results show that when the addition of carbon nanotubes to 1.5wt% and graphene addition to 1.0%, the mechanical properties of the best.
(1: 5, 1: 3, 1: 1, 3: 1, 5: 1) were used to detect the mechanical properties by the preliminary study data. The experimental results show that when the ratio of carbon nanotubes to graphene is 1: 1, the ultimate strength and tensile strength can be improved.

封面內頁
簽名頁
中文摘要 iii
ABSTRACT iv
致謝 v
目錄 vi
圖目錄 viii
表目錄 xii

第1章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法與流程 2
第2章 參考文獻 4
2.1 奈米碳管介紹 4
2.1.1 奈米碳管的特性 5
2.1.2 奈米碳管的應用 5
2.2 石墨烯介紹 8
2.2.1 石墨烯的特性 9
2.2.2 石墨烯的製作 10
2.4 ASTM D3093 12
2.5 ASTM D790-03(三點彎曲試驗) 16
第3章 研究方法 19
3.1 實驗材料 19
3.2 實驗儀器與設備 23
3.2.1 實驗設備 23
3.3 實驗檢測試片製程 27
3.3.1 奈米粉末/分散液混和製程 28
3.3.2 奈米粉末塗佈於碳纖維預浸材製程 30
3.4 拉伸試驗 33
3.5 三點彎曲試驗 41
第4章 結果與討論 47
4.1 拉伸試驗結果 47
4.2 三點頂壓試驗結果 59
第5章 結論 62
參考文獻 64

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