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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊承樺
研究生(外文):Chung-Hua Yang
論文名稱:碳化速度對碳/碳複合材料機械性質之影響
指導教授:朱建平朱建平引用關係陳瑾惠
指導教授(外文):Chien-Ping JuJiin-Huey Chern
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:材料科學及工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:碳化碳/碳複合材料
外文關鍵詞:c/c compositescarbonization
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摘要
本文將不同纖維含量之前軀體試片,分別以碳化速度為T1℃/min、T2℃/min與T3℃/min與T4℃/min四種不同之碳化速度將試片升溫至1200℃之碳化溫度後,測量其重量、厚度、密度、孔隙度、彎曲強度、彎曲模數並使用SEM觀察其顯微結構。
實驗結果顯示纖維含量升高時厚度變化上容易膨脹,碳化速度變快時對厚度的影響也是容易膨脹。強度上的變化顯示,當碳化速度變快時,強度的峰值偏向於纖維含量較低的區域。SEM的觀察可以看出,快速碳化對試片的微結構有加大孔隙之現象等。
總 目 錄
摘要…………………………………………………………………….Ⅰ
總目錄………………………………………………………………….Ⅱ
圖目錄………………………………………………………………….Ⅶ
表目錄………………………………………………………………….Ⅷ
第一章 前言……………………………………………………………1
第二章 文獻回顧……………………………………………………..2
2.1 碳/碳複合材料之簡介…………………………………………..2
2.1.1 碳/碳複合材料的發展……………………………………..2
2.1.2 碳/碳複合材料的性質及用途………………………………2
2.1.3 碳/碳複合材料的缺點其改進方法…………………………4
2.2 碳/碳複合材料的製造……………………………………………5
2.2.1 液態含浸法………………………………………………….5
2.2.2 化學氣相滲入法(CVI)……………………………………5
2.3 碳/碳複合材料之基材……………………………………………8
2.3.1 基材對碳/碳複合材料性質之影響…………………………8
2.3.2 碳/碳複合材料基材之種類…………………………………8
2.3.2.1 熱塑性基材…………………………………………….8
2.3.2.2 熱固性基材…………………………………………….9
2.3.2.3 CVI基材……………………………………………….13
2.3.3 各種碳/碳基材之微結構…………………………………..13
2.3.3.1 瀝青基複合材料……………………………………….13
2.3.3.2 樹脂基複合材料……………………………………….13
2.3.3.3 CVI基材複合材料……………………………………..14
2.4碳/碳複合材料之補強材………………………………………….14
2.4.1 碳纖維的製造…………………………………………….…14
2.4.2 石墨結構對纖維性質之影響……………………….………16
2.4.3 纖維的脆性破壞…………………………………….………16
2.5 碳化……………………………………………………………….18
2.5.1 液相碳化…………………………………………………….18
2.5.2 加壓碳化…………………………………………………….18
2.5.3 固相碳化…………………………………………… ……..18
2.5.3.1 玻璃狀碳………………………………………….……18
2.5.3.2 酚醛樹脂熱裂解過程中的機構變化……….…………19
第三章 實驗………………………………………………….……….23
3.1 實驗材料………………………………………………….……..23
3.1.1 基材………………………………………………….……..23
3.1.2 補強材……………………………………………….……..23
3.2 碳/碳複合材料之製作…………………………………….…….25
3.2.1 真空含浸……………………………………………….……26
3.2.2 熱壓模製成型………………………………………….……26
3.2.3 碳化…………………………………………………….…..26
3.3 測試方法………………………………………………………….31
3.3.1 密度測量…………………………………………………….31
3.3.2 開放性空孔率……………………………………………….31
3.3.3 三點彎曲試驗(3-Point Bending)……………………..31
第四章 結果與討論1………………………………………………..33
4.1 碳化前後之重量損失……………………………………………33
4.2 碳化前後之厚度變化……………………………………………35
4.3 碳化前後之密度變化……………………………………………37
4.4 碳化前後之孔隙度比較…………………………………………40
4.5 碳化後彎曲強度與彎曲模數之比較……………………………43
4.6 SEM……………………………………………………………….47
第五章 結果與討論2…………………………………………………53
5.1 碳化前後之重量損失…………………………………………….53
5.2 碳化前後之厚度變化…………………………………………….55
5.3 碳化前後之密度變化…………………………………………….57
5.4 碳化前後之孔隙度變化………………………………………….57
5.5 碳化後彎曲強度與彎曲模數之比較…………………………….62
第六章 結論……………………………………………………………65
6.1 結論……………………………………………………………….65
6.2 建議……………………………………………………………….66
第七章 參考文獻………………………………………………………67
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