三次元織物複合材料因具有質輕、高比強度、高比模數及結構整體性等優 異性能,而被各先進國家列為高性能材料研發之重要課題,目前美、法等 國已將各種三次元織物複合材料應用於航空、太空領域,其範圍包括負荷 載重桿、制御棒、煞車器、火箭噴嘴及各式接合結構件,然而有關製造與 加工技術皆被列為高度機密。本文旨在探討三次元特殊形狀編織複合材料 的製程,乃選擇蜂巢結構板之工型接合件作為研究對象,並對其撓曲行為 進行測試分析。首先根據二段式編織程序,分別設計織台平面、織台底座 、編織紗錠、成型器及捲取裝置以製造三次元預型織物編織機構,進而調 配其運作狀況,尋求最適化編織條件,續改變編織間距以織造三種編織紗 束含量之工型樑碳纖維預型織物,並利用樹脂轉注成型技術,完成碳纖維 /環氧樹脂複合材料的製作,藉由三點彎曲測試,評估在相同軸向紗束含 量下,不同編織紗束含量對工型樑編織複合材料撓曲性質的影響,其結果 顯示編織紗束含量最少者其破壞模式一改典型之壓縮/拉張型式而呈現剪 切型式;經過撓曲測試的試片其破斷型態包括樹脂基材之裂紋、纖維與基 材之解鍵結及纖維束之分離與斷裂;撓曲強度乃隨編織紗束含量增加而有 提昇的趨勢;至於撓曲模數則未受編織紗束含量多寡的影響,其在三種規 格的工型樑編織複合材料之間並無明顯差異。
|