山姆叔叔痞客邦的部落格

一位車友跟我聊天時，表示有點看不懂這張圖的意思

圖一為東麗公布的碳纖報告內容，我將其整理與稍加翻譯

上半段是單絲的拉力試驗報告

T1000的拉力測試斷裂點比T800高，模量一樣(等於剛性相同)

T800應變略小，每1000公尺長的纖維重量較輕於T1000

下半段(紅色圈所示)

是預浸布(纖維含樹脂硬化後的試驗)

拉伸強度的部分，仍是T1000表現略高T800

Tensile Modulus拉伸模量以下的數據，則是T800表現高於T1000

拉伸模量800>1000 5Gpa

抗彎強度800>1000 50Mpa

抗彎模量800>1000 5Gpa

90度抗拉強度800>1000 3Mpa

這一段可以把SEM分析結果帶入說明

​SEM分析結果，T800纖維長軸平均值較T1000大

意思是指T800的纖維單絲造型與T1000相比，較橢圓形

這是T800纖維在模量/抗彎等/應變等表現會優於T1000的主因

友人對報告的第一眼印象是:才差5，並不多

但我提醒他，是5"G"pa

M是10的6次方，G是10的9次方

等於是差了5000Mpa

這也是模量差5Gpa為何在使用上，剛性表現會有感的原因

最後一欄的90度抗拉強度多3Mpa

相信大多數人也不了解意思

這部分需要把線徑造型帶入，T800纖維絲的造型較橢圓

當纖維絲成90度水平狀，較大的長軸面也提供了較多的樹脂抓附面積

(想像一下，一支5公分與一支6公分直徑的鐵管，平放在桌上，你用手從側面要抓起來，誰可以提供較大的手指抓附力?一定是面積越大越好抓)

我把碳纖製程會使用到的FAW(單位面積纖維重量Fiber area weight)重新整理，詢問老師

我們在跟預浸布供應商購買碳纖預浸材時，廠商一定都會問:你要FAW多少的?

FAW意指每平方公尺的含碳纖重量
FAW150，為每平方公尺含纖維重量150g

舉例計算方式為:

若以T800為原材
T800 Yield 12k纖維束，每1000公尺纖維重量為445g
150g的含碳量/0.445g=337.07顆碳紗使用量來做預浸布

T1000 Yield 12k 纖維束，每1000公尺纖維重量為485g
150g的含碳量/0.485g=309.27顆碳紗使用量來作預浸布

T700Yield12K纖維束，每1000公尺纖維重量為800g
150g的含碳量/0.8g=187.5顆碳紗使用量來做預浸布

T1100 Yield 12k 纖維束，每1000公尺纖維重量為505g
150g的含碳量/0.505g=297.02顆碳紗使用量來作預浸布

以上述4種不同碳纖成形出來的工件
在不討論製程的誤差與樹脂流失率的前提下，做出來的工件重量基本是一樣的重量表現

再套用圖表的材料剛性/強度諸元數據來比對做出來的工件剛性與強度差異

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把預浸布製程帶入

業界會有的FAW變化運用

這裡舉T700為例

用T700纖維做FAW150的預浸布，需要188顆碳紗掛上纖維放置架，進行樹脂含浸作業

這時，若掛的纖維紗顆數不變，將纖維材質改成T800或T1000

FAW會驟降，但因纖維數量相同

T800/T1000，在剛性/強度都比T700高的條件下

這樣的製程運用結果，可以得到更輕/更強/更剛的預浸布

所以，在工廠端會很常聽到”我們是用T700+T800組合”

用以得到輕量化與高剛性的碳纖產出物

總結:

碳纖分析

T1000/T800/T700/玻纖，四種纖維材質

拉曼光譜試驗完成後，基本就能透過D/G將T1000/T700/玻纖明確分離出來

T800/T1000   拉曼光譜的D/G差異不明顯，需搭配SEM與拉力試驗做辨別。

纖維系統可以透過這樣的逆向工程方式解讀出正確的纖維類型

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樹脂系統的成份比例分析，基本了解後，檢驗機台除了HPLC/FTIR，還要搭配GC/MS

未來若有機會，希望可以進行這部分的分析

#山姆叔叔技研