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研究生:詹宏文
研究生(外文):ZHAN,HONG-WEN
論文名稱:碳纖維強化聚二醚酮(Gr╱PEEK)積層複合材料─潛變及疲勞性質之研究
指導教授:馬振基馬振基引用關係
指導教授(外文):MA,ZHEN-JI
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1991
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:141
中文關鍵詞:熱塑性複合材料靜態強度
外文關鍵詞:GR/PEEKACMRESIDUAL-STRENGTHTRANSVERSELONGITUDINAL
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高強度及高剛性的碳纖維中化聚二醚酮(Graphite Fiber Reinforced Polyether E-
ther Ketone;Gr/PEEK)熱塑性複合材料,由於具有較佳的破壞韌性及抗脫層性,經
廣泛之評估後,目前已被使用於航空,太空工業之零組件及結構件上。
由於在結構件上會經常發生機械性的疲勞負荷,當複合材料受到疲勞負荷後常造成其
強度的衰退,而使疲勞強度低於複合材料的靜態強度,因此複合材料經疲勞負荷後之
殘餘強度(Residual Strength )值得深入探討。在溫度、濕度及化學品等外在環境
的影響下,因高分子複合材料的基材及纖維/樹脂界面將受到這些化學品的侵蝕,使
材料劣化,降低材料性能,高級複合材料(Advanced CompositesMaterials, ACM )
亦可能無法避免, 但由於其發展時間尚短, 對於長期使用壽命及耐久性之探討甚為欠
缺, 因此, 本研究乃針對Gr/PEEK復合材料之疲勞性質與潛變性質及環境老化對其機
械性質之影響作深入探討, 研究重點包括下列:
一、各種積層之Gr/PEEK複合材料耐疲勞與抗潛變之特性。
二、Gr/PEEK複合材料受浸水老化、航空油料等侵蝕後對疲勞、機械性質之影響。
本研究結果顯示,Gr/PEEK複合材料之疲勞與潛變性質依不同積層排列而有明顯差異
, 其破壞成長情形亦有不同。材料之疲勞性質隨負荷應力增加,而降低其週期次數。
對(±45/O ) 積層而言, 週期次數達百萬次而仍未斷裂之負荷應力約為靜態之抗
張強度之55%,對(O/45/90/-45) 積層約為65%之抗張強度,而(O ) 積層
則約為56%之抗張強度,因此對Gr/PEEK複合材料而言, 其疲勞性質會因不同積層排
列而異。潛變性質亦因積層排列之不同而異, 對含有與受力方向相同之纖維, 其潛變
應變均相當小, 而積層排列中含有Transverse方向之纖維時、亦使潛變應變減少, 而
積層排列中未含有Longitudinal與Transverse方向之纖維其潛變應變受潛變應力負荷
影響較大。
Gr/PEEK複合材料受到JP-4浸水老化後, 因吸收部份油、水氣而造成機械性質下降,
且經環境老化後對材料疲勞性質所造成之衰減則更明顯,而浸水老化造成之衰退較JP
-4為明顯。

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