含多壁奈米碳管複合材料心材三明治結構之接合面破裂特性研究

Interfacial Fracture Properties of Sandwich Structure with MWNTs/Polymer Nanocomposites as Core Materials

賴韻宇(Yun-Yu Lai)

指導教授 ： 葉孟考

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2009年)

摘要

工程設計中為使材料有更多元化的應用，常將材料進行加工，而為使結構的強度提升，常使用結合二種以上材料甚至做成三明治結構。但材料經過合成並加工的過程中，常有令人意想不到的損壞發生。目前，最常使用的材料仍以金屬材料為主，而碳纖維複合材料疊層板是目前被大量使用的複合材料，其有足夠的強度且價格合理，相關研究也相當的多；另一種被大量研究的新興材料為奈米碳管，奈米碳管具有優良的機械與化學特性，因此學界紛紛以奈米碳管為補強材，來製作高性能的奈米複合材料。
本文將結合此二種複合材料，使用環氧樹脂將二種材料接合而成雙材料結構與三明治結構，利用末端刻痕彎曲(end notched flexure)測試，得到雙材料結構與三明治結構之能量釋放率(Gc)。文中也使用有限單元分析，並將實驗結果與有限單元分析結果比較。結果顯示含預裂縫雙材料結構，當上層材料有較好的抗彎曲強度而下層材料有較好的抗拉強度時，能量釋放率明顯變小；含預裂縫三明治結構，當表層材料抵抗彎曲強度的能力較小時能量釋放率明顯下降。

關鍵字

三明治結構 ； 多壁奈米碳管 ； 能量釋放率 ； 末端刻痕彎曲 ； 有限單元分析

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Sandwich Structure ； MWNTs ； energy release rate ； ENF ； Finite element analysis

參考文獻

35. 林佳民, 含奈米複合材料三明治結構之彎曲與破裂特性, 國立清華大學動力機械工程研究所碩士論文, 2008.

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