木質複合材料之研發及耐久性研究

本研究已完成分別由2種不同孟宗竹單板積層數與2種不同碳纖維積層數之複合材的含水率、膠合性能、抗彎強度等性質檢測。試驗結果顯示，由2層或3層孟宗竹單板與碳纖維材膠合之複合材含水率的差異並不明顯，2層孟宗竹單板與碳纖維材膠合之複合材的含水率平均約為4.87％，3層孟宗竹單板與碳纖維材膠合之複合材的含水率平均則約為5.03％，由3層孟宗竹單板與碳纖維材膠合之複合材抗彎強度會比2層孟宗竹單板的複合材為佳。就佈膠量或熱壓時間觀之，可以發現在相同層數孟宗竹單板與碳纖維材膠合之複合材，佈膠量或熱壓時間的不同對其在機械性質上的差異並不明顯。不同碳纖維積層數之孟宗竹材-碳纖維材複合材含水率的差異也並不明顯，其中單層碳纖維材複合材的含水率平均約為5.01％，而2層碳纖維材複合材的含水率平均約為5.03％。由2層孟宗竹單板與1層碳纖維材膠合之複合材抗彎強度(MOR)在縱向部分平均約為98.77MPa，MOE在縱向部分平均則約為7.96GPa，而由2層孟宗竹單板與2層碳纖維材膠合之複合材抗彎強度(MOR)縱向部分平均約為110.23MPa，MOE在縱向部分平均則約為8.45GPa，試驗結果顯示，由2層碳纖維材膠合之複合材抗彎強度會比1層碳纖維材的複合材為佳，顯示碳纖維材可有效提昇複合材的抗彎強度。由膠合性能的檢測結果則顯示碳纖維強化複合材在酚-甲醛樹脂佈膠量在60g/m2，熱壓壓力10kgf/cm2，熱壓時間12min，熱壓溫度在135℃的加工條件下，可通過 CNS 1349 TypeI 的標準。120℃蒸氣處理合板於部分條件中，重量損失率對於未處理合板有增加的趨勢，推測為蒸氣處理及熱壓時間造成表面劣化，進而降低其磨耗性質。