百煙充填複合材料界面之研究

Abstract

有關增進複合材料耐衝擊韌性的方法之一，是在補強材料與樹脂基材的界面上加入一 適當的中間相區域來增加材料的破壞能。然而有關這其中所涉及的韌性機構目前能了 解的還很有限，且能夠支持這方面理論的實驗資料也很少。本研究的目的即在探討於 填充粒品環氧樹脂間介入軟硬不同的中間層，其對材料機械性的影響情形。 在本研究中，共選擇了四種軟硬不同的聚合體作的中間層的材質，來探討看何種材質 能提供較佳的增韌效果。另外為了研究中間層厚度的影響，所以選用了三個不同的濃 度來對填充粒加以被覆，使得到三個不同厚度的中間層，然後再以三種不同的添加量 混入環氧樹脂期材中硬化，最後再觀察所得複合材料的各種機械性能。此外，並利用 掃瞄式電子顯微鏡，來觀察材料的耐衝擊和抗張試驗試片的破斷面，以便對介入不同 性質中間層材料的破壞形態一初步的探討。 結果發現，材料的耐衝擊強度與所加入中間層材質的厚度和其玻璃轉移溫度（TG）有 關；其中低TG點的中間層材質有增強耐衝擊強度的效果，且在適當的厚度下會有一個 最佳的增強效果。反之，高TG點的中間層材質，則反而有負面的效果。至於材料的其 他機械性能，除抗張和抗折強度略微下降外，抗張和抗折模數均無顯著的改變。 在型態學方面，經由掃瞄式電子顯微鏡觀察材料的破斷面，結果顯示，不同的中間層 材質，其破壞型態亦有不同。