應變率對尼龍6奈米黏土複合材料機械性質之探討

Abstract

本論文主要研究應變率對尼龍6奈米黏土複合材料機械行為的影響。乾與濕的奈米複材試片將在本研究中一併做探討。為了解應變率的影響，添加5％有機黏土的尼龍6奈米複材，將以不同的應變率做測試。低應變率的實驗，係藉由液壓萬能材料試驗機進行量測。而在高應變率下，實驗則將利用分離式霍普金森桿(SHPB)來測試。為了得到較準確的動態應力和應變曲線，我們引入脈衝修正技術於SHPB測試中。此外，由於濕試片具有低材料機械阻抗的特性，我們採用鋁製的SHPB取代傳統鋼製的SHPB設備進行動態量測。純尼龍6試片也在不同應變率下進行相同的測試，其結果將與奈米複材做比較。由實驗結果觀察，乾尼龍6奈米複材試片的應力應變曲線呈現線性區隨著應變率增加而增加的情形。但是在濕試片中，應力應變曲線幾乎呈現非線性的趨勢，而且應變硬化的現象也隨著應變率增加而更加明顯。比較純尼龍6與尼龍6奈米複材，我們發現在乾的情況下，奈米黏土對於尼龍6楊氏係數增強了32％。相對地，在濕的狀況下，楊氏係數則可以增強到43％。